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设计制备新型胍基化生物响应性聚氨基胺类聚合物作为短发夹结构 RNA 的递送载体

 

Authors Yu J, Zhang J, Xing H, Sun Y, Yang Z, Yang T, Cai C, Zhao X, Yang L, Ding P

Received 25 June 2016

Accepted for publication 24 October 2016

Published 8 December 2016 Volume 2016:11 Pages 6651—6666

DOI https://doi.org/10.2147/IJN.S115773

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Editor who approved publication: Dr Lei Yang

摘要:用两种含有胍基(Gua)官能团的单体,即,精氨酸(Arg)和胍基丁胺(Agm),分别同 ,N‘ -双丙稀酰胱胺(CBA)通过迈克尔加成聚合反应制备出两种含二硫键(SS)的聚氨基胺类(PAA)聚合物。为了表征和评价这两种胍基化的含二硫键的聚氨基胺类聚合物(Gua-SS-PAAs)作为 shRNA 递送载体的潜力,pSilencer 4.1-CMV FANCF  shRNA 被选为模型质粒 DNA,和上述两种聚合物制备成基因/载体复合物。当核酸:聚合物(Gua-SS-PAAs)的质量比低于 1:24 时,所形成的两种复合物的粒径低于 90 nmzeta 电位低于 20 mV。新构建的两种复合物对所包载的外源 pDNA 片段均能实现还原响应性释放。和两种阳性对照载体(聚乙烯亚胺和 Lipofectamine 2000)相比,新构建的两种 Gua-SS-PAAs 聚合物载体的细胞毒性更低。Arg-CBA 载体显示了比 Agm-CBA 和两种阳性对照载体更高的转染效率,即基因沉默效率。同样,Arg-CBA 也表现出了较 Agm-CBA 和两种阳性对照载体更好的,转运外源 pDNA 片段进入细胞核的能力。该研究表明,将胍基和羧基官能团引入 Gua-SS-PAAs 聚合物,使复合物具备了更好的核定位效应,从而表现出了更高的转染效率及更低的细胞毒性,核定位效应是影响载体细胞毒性和转染效率的主要因素之一。总的来说,所构建的两种新型 Gua-SS-PAAs 聚合物具备了作为shRNA递送载体,在基因治疗领域应用的潜力。
Keywords: short hairpin RNA, gene carrier, bioresponsive, guanidinylated disulfide-containing poly(amido amine), nuclear localization, transfection efficiency, cytotoxicity