棒状纳米粒子用作低毒高效基因载体的研究

Particle基因治疗简便、完全、长效,不仅可对多种遗传疾病进行防治,也使癌症、艾滋病、糖尿病、心血管疾病、神经系统疾病、传染病等重大疾病的治疗成为可能。但目前,基因治疗领域主要存在有效性与安全性问题。病毒载体具有转染效率高的优势,但具有细胞毒性,可能引起免疫反应,安全问题成为其临床应用的严峻考验。非病毒载体具有低细胞毒性和低免疫原性的优点,但转染效率不高是其发展最主要的瓶颈。为了提高非病毒基因载体的转染效率,研究者们优化筛选了载体粒子的各项参数。然而,很少有人关注载体粒子形状对基因转染效率的影响。

四川大学张晟教授课题组针对这一问题,巧妙利用α-CD与PEG和PEI之间不同的包合行为,设计构筑了一种以PEI为柔性链段,α-CD包合PEG为刚性链段的超分子刚性-柔性体系,并通过调控刚性-柔性比例,制备了可生物降解的棒状和球形纳米粒子。并以这两种纳米粒子为基因载体,研究了载体粒子形状对基因转染效率的影响。研究表明,利用超分子刚性-柔性体系所形成的两种纳米粒子均具有较好的压缩DNA的能力,且可实现有效的基因传递。尤其值得关注的是,虽然两种纳米粒子具有相同的表面化学性质,棒状纳米粒子的体外基因转染效率是球状纳米粒子的4倍,验证了基因载体粒子形状也是影响基因转染效率的重要因素。同时,依据前人的研究基础和电场实验提出了棒状纳米粒子细胞吞噬的理论模型。相关论文发表在Particle & Particle Systems Characterization上

相信该工作中研究方法,会为新型高效非病毒基因载体的研发提供一条新的思路。