mrna 阳离子 脂质体
mRNA作为基因治疗
mRNA作为基因治疗：怎样控制蛋白质表达鞠俊0942043010生物技术基地班关键词：mRNA转运，脂质体，细胞核障碍，多聚腺嘌呤尾，mRNA 疫苗摘要：很多年来，在人们看来，在有效的基因治疗中，mRNA是不稳定的。
但在过去十年，几个研究团队面对挑战，不仅用令人惊奇的结果，即蛋白质的连续的高效表达证明了mRNA调节转染的可行性，而且证明比起质粒DNA有一些优势。
这些优势将在这篇综述中被提到。
在所有优势中，首先被强调的是，mRNA不需要穿过核膜去发挥它的生理作用；而且由于缺少了CpG岛的修饰，所以减少了细胞免疫反应。
另外，这篇综述还提到mRNA分子的稳定性，mRNA的修饰以增加它的半衰期以及外源mRNA被成功用作转染的必要性。
而且，这篇综述总结了用作mRNA转染的不同的技术和载体，主要有电打孔，基因枪注射和脂质体转染。
并且暗示，现在大多数的注意力集中在疫苗开发方面。
总之，这篇综述提供了一个广阔的视角，关于mRNA转染的主要的理论知识和实际操作以及它在科学研究中的可能性和缺陷简介:人们对mRNA代替质粒DNA在基因治疗中的兴趣，最近才有所增强。
很长一段时间，mRNA被认为是一种不稳定的分子。
在过去的二十年，mRNA转染的研究一直进行着。
研究组大部分运用非病毒的方式来完成转染，也有一些使用病毒载体的。
所有这些工作证明mRNA的不稳定性被过分估计了。
mRNA转染是一种可以取代质粒DNA的治疗方法。
mRNA进入细胞后，它的生命是有限的；由这个mRNA编码的蛋白质只是持续几天的时间。
显然，这限制了mRNA转染的实用性。
它不能被应用于遗传疾病的治疗，因为治疗需要持续的表达。
然而，当只需要短暂的蛋白表达量时，以mRNA为基础的基因治疗能够比质粒DNA 的使用更有效。
这种情况下，mRNA的转染不仅能完成所有的治疗要求，而且有超过质粒DNA的几个优势。
这里，我们将比较mRNA和质粒DNA，强调在非病毒途径中，外源mRNA转染有效性的保证以及讨论它的可能应用。
转化,转染,转导,感染,中英双字幕解释
转染和转化转染的定义是“将具生物功能的核酸转移或运送到细胞内并使核酸在细胞内维持其生物功能”。
其中，核酸包括DNA（质粒和线性双链DNA），反义寡核苷酸及RNAi（RNA interference）。
基因转染技术已广泛应用于基因组功能研究（基因表达调控，基因功能，信号转导和药物筛选研究）和基因治疗研究。
基因转染需要一定的转染试剂将带有目的基因的载体运送到细胞内。
早期的磷酸钙转染法转染效率很低，且对很多细胞株无效，因此不能满足很多科研工作的需要。
目前，最常用的转染试剂是阳离子脂质体和阳离子聚合物，它们在克服细胞屏障方面跟病毒有很相象的特征，容易透过细胞膜。
其中，阳离子脂质体在体外基因转染中有很高的效率，然而在体内，它迅速被血清清除，在肺组织内累积，诱发强烈的抗炎反应，这将导致高水平的毒性，因此，在很大程度上限制了其应用。
由于阳离子脂质体的局限性，阳离子聚合物转染试剂日益受到重视。
转化特指将质粒DNA或以其为载体构建的重组DNA导入细菌体内，使之获得新的遗传特性的一种方法。
它是微生物遗传、分子遗传、基因工程等研究领域的基本实验技术之一。
受体细胞经过一些特殊方法（如：电击法，CaCl2等化学试剂法）处理后，使细胞膜的通透性发生变化，成为能容许外源DNA分子通过的感受态细胞。
进入细胞的DNA分子通过复制、表达实现遗传信息的转移，使受体细胞出现新的遗传性状。
由外来DNA引起生物体遗传性状改变的过程称为转化(transformation)。
噬菌体常常可感染细菌并将其DNA注入细菌体内，也可引起细菌遗传性状的改变。
通过感染方式将外来DNA 引入宿主细胞，并导致宿主细胞遗传性状改变的过程称为转染(transfection)。
转染是转化的一种特殊形式。
基因工程:有目的的通过分子克隆技术，人为的操作改造基因，改变生物遗传性状的系列过程。
载体:能在连接酶的作用下和外源DNA片段连接并运送DNA分子进入受体细胞的DNA分子。
阳离子脂质体递送STAT3 siRNA抑制黑色素肿瘤细胞探究
阳离子脂质体递送STAT3 siRNA抑制黑色素肿瘤细胞探究邹瑞;彭正松【摘要】利用阳离子脂质体作为载体,用其搭载鱼精蛋白与STAT3 siRNA复合物,通过一系列实验证实该复合体系可显著抑制STAT3基因在黑色素瘤细胞B16中的表达,促进肿瘤细胞的凋亡.首先对载体材料进行了一系列表征测定,检测了不同复合比例下载体和siRNA复合物的粒径和电位.利用载体和siRNA的复合物对B16细胞进行转染并测定转染效率,随后对复合材料的毒性进行了检测.此外还进行了细胞凋亡、平板克隆、荧光定量PCR以及Western Blot等一系列实验来进一步确定载体复合物的有效性.实验结果表明,阳离子脂质体搭载复合了鱼精蛋白的STAT3siRNA表现出了良好的靶向治疗性及优秀的递送效率,且复合体系稳定性良好,毒性低.【期刊名称】《西昌学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(033)001【总页数】6页(P28-33)【关键词】阳离子脂质体;鱼精蛋白;siRNA;STAT3【作者】邹瑞;彭正松【作者单位】西华师范大学生命科学学院,四川南充 637009;西华师范大学生命科学学院,四川南充 637009;西昌学院农业科学学院,四川西昌 615000【正文语种】中文【中图分类】R739.51998年，华盛顿卡耐基研究院的Fire A 等首次在秀丽隐杆线虫（C.elegans）发现了一个双链RNA能够沉默蠕形秀丽隐杆线虫基因表达，并证明上述现象属于转录后水平的基因沉默[1]，这一现象正式被称为 RNA 干扰（RNAi）。
从 1999年人们发现RNAi 现象[2]的存在到 2001年，RNAi 技术正式应用于哺乳动物细胞基因功能的研究中[3]，短短几年内，RNAi技术得到了飞速发展。
毫无疑问，若RNAi技术能有效应用于临床，这将是基因治疗领域的一大突破。
RNAi 能够抵抗转基因或外源性病毒的侵犯。
在体外设计与靶基因mRNA 同源互补的双链RNA后，将这段双链RNA 导入目的细胞，其能够通过同源互补，从而靶向性地降解该mRNA，达到靶基因沉默的效果。
脂质体转染mrna细胞原理
脂质体转染mrna细胞原理
脂质体转染mRNA细胞的原理是利用脂质体作为载体，将目的mRNA包裹在其内部，然后通过与细胞膜融合让mRNA进入细胞质，最终达到将目的mRNA表达出来的目的。
脂质体是由磷脂和胆固醇等组成的微小囊泡结构，与细胞膜结构相似。
其内部的疏水层可以容纳水溶性的物质，包括mRNA分子。
脂质体转染mRNA的步骤如下：
1. 准备目的mRNA：目的mRNA是指需要转染到细胞内进行表达的mRNA，可以是外源的mRNA，也可以是经过In vitro 转录合成的人工合成mRNA。
这些mRNA一般会在实验室中事先准备好。
2. 制备脂质体：将脂质体粉末或液体悬浮液溶解在适当的缓冲液中，形成脂质体溶液。
脂质体通过磷脂的双层结构来包裹mRNA，形成稳定的脂质体-mRNA复合物。
3. 混合脂质体与mRNA：将目的mRNA与脂质体溶液混合，并进行充分的混合和搅拌。
这样就可以使mRNA和脂质体发生相互作用，形成脂质体-mRNA复合物。
4. 转染细胞：将脂质体-mRNA复合物加入到需要转染的细胞培养液中，使其与细胞接触。
脂质体复合物会与细胞膜融合，从而使脂质体内的mRNA进入细胞质。
5. mRAN转录和表达：在细胞质中，脂质体释放的mRNA会
被细胞的核糖体识别，进而进行mRNA转录和翻译，最终使
该mRNA编码的蛋白质在细胞内得到表达。
脂质体作为转染载体具有一定的优势，如制备简单、生物相容性好等。
但是，脂质体转染也存在一些问题，如转染效率较低、引起细胞毒性等。
因此，在实际应用中需对转染条件进行优化，以提高转染效率和减少毒性。
阳离子脂质体基因转染
阳离子脂质体基因转染脂质体（lipofectinregeant，LR）试剂是阳离子脂质体N-[1-2，3-Dioleyoxy，Propyl]-n，n，n-Trimethylammonium Chloride（DOTMA）和Dioleoylphotidye-thanolamine（DOPE）的混合物[1：1（w/w）]。
它适用于把DNA转染入悬浮或贴壁培养细胞中，是目前条件下最方便的转染方法之一。
转染率高，优于磷酸钙法，比它高5~100倍，能把DNA和RNA转染到各种细胞。
用LR进行转染时，首先需优化转染条件，应找出该批LR对转染某一特定细胞适合的用量、作用时间等，对每批LR都要做：第一，先要固定一个DNA的量和DNA/LR混合物与细胞相互作用的时间，DNA可从1~5μg和孵育时间6小时开始，按这两个参数绘出相应LR需用量的曲线，再选用LR和DNA两者最佳的剂量，确定出转染时间（2~24小时）。
因LR对细胞有一定的毒性，转染时间以不超过24小时为宜。
细胞种类：COS-7、BHK、NIH3T3、Hela和Jurkat等任何一种细胞均可作为受体细胞。
1、操作步骤[方法一]：（1）细胞培养：取6孔培养板（或用35mm培养皿），向每孔中加入2mL含1~2×105个细胞培养液，37℃CO2培养至40%~60%汇合时（汇合过分，转染后不利筛选细胞）。
（2）转染液制备：在聚苯乙稀管中制备以下两液（为转染每一个孔细胞所用的量）A液：用不含血清培养基稀释1-10μg DNA，终量100μL，B液：用不含血清培养基稀释2-50μgLR，终量100μL，轻轻混合A、B液，室温中置10-15分钟，稍后会出现微浊现象，但并不妨碍转染（如出现沉淀可能因LR或DNA浓度过高所致，应酌情减量）。
（3）转染准备：用2mL不含血清培养液漂洗两次，再加入1mL不含血清培养液。
（4）转染：把A/B复合物缓缓加入培养液中，摇匀，37℃温箱置6~24小时，吸除无血清转染液，换入正常培养液继续培养。
阳离子脂质体基因递送缺点
阳离子脂质体基因递送缺点
尽管阳离子脂质体在基因递送方面具有许多优点，但它们也存在一些缺点。
以下是阳离子脂质体基因递送的主要缺点：
1.免疫反应
阳离子脂质体作为一种外源性物质，可能会触发机体的免疫反应。
这种免疫反应可能会降低基因递送的效率，甚至可能导致基因治疗失败。
在某些情况下，免疫反应可能对机体造成严重的副作用，因此在使用阳离子脂质体进行基因递送时需要进行严格的评估和监控。
2.细胞毒性
阳离子脂质体可能对某些细胞类型具有毒性，特别是在高浓度或长期使用时。
这种细胞毒性可能会导致基因递送效率降低，甚至可能引起严重的组织损伤。
因此，在使用阳离子脂质体进行基因递送时，需要仔细选择脂质体的类型和浓度，并评估其对细胞的毒性影响。
3.基因整合不稳定
阳离子脂质体递送的基因往往只是暂时存在于细胞内，而不是永久整合到基因组中。
这可能导致基因治疗效果不持久或不稳定。
为了解决这个问题，需要开发更有效的基因整合技术，以提高基因治疗的效率和稳定性。
4.适用范围有限
阳离子脂质体对某些类型的细胞可能不太有效，特别是那些难以穿透的细胞类型。
这限制了阳离子脂质体在某些基因治疗应用中的使用。
因此，需要开发新的基因递送策略和技术，以扩大阳离子脂质体
的适用范围。
5.成本高
与其他基因递送方法相比，阳离子脂质体的制造成本相对较高。
这可能会限制其在临床试验和实际应用中的使用。
为了使阳离子脂质体更广泛地应用于基因治疗领域，需要开发更经济、高效的制造方法和技术。
阳离子脂质体转染操作方法
阳离子脂质体转染操作方法
阳离子脂质体转染是一种常用的基因传递实验技术，可以将核酸载体有效地转染至细胞内。
下面是阳离子脂质体转染的基本操作方法：
1. 细胞培养：选择适合的细胞培养基及条件，将要转染的细胞在培养皿中培养至指定的生长状态，通常是80%～90%的细胞密度。
2. 制备DNA-脂质体复合物：将目标DNA与阳离子脂质体以适当比例混合，制备成DNA-脂质体复合物。
复合物的制备条件可以根据实际情况进行优化，一般来说，将DNA与脂质体按照质量比1:3～1:5混合，在无菌条件下保持15～30分钟使其充分结合。
3. 转染：将DNA-脂质体复合物均匀滴加至细胞培养皿中，注意避免产生气泡，插入培养皿中心。
轻轻摇晃培养皿使其均匀分布，然后将培养皿放回密闭的培养箱中，继续培养。
4. 代谢酶抑制：在培养细胞转染后的前24小时内，添加代谢酶抑制剂（如10 μg/mL的氨基葡萄糖苷或10 mM的2-脱氧-D-葡萄糖）来提高转染效率。
5. 培养：根据需要的实验设计，继续培养细胞，通常在转染后24～72小时进行下一步的实验。
需要注意的是，每个细胞系对阳离子脂质体的适应性不同，因此在实际操作中需要进行不同的试验优化。
同时，与脂质体浓度、DNA浓度、转染时间等因素也需要进行优化。
mRNA_疫苗的研究及应用进展
生物技术进展 2023 年 第 13 卷 第 4 期 492 ~ 498Current Biotechnology ISSN 2095‑2341进展评述ReviewsmRNA 疫苗的研究及应用进展蔚丹1 ， 马云龙1 ， 万方1 * ， 武建强2 *1.内蒙古农业大学生命科学学院，呼和浩特 010010；2.内蒙古医科大学基础医学院，呼和浩特 010107摘要：与传统疫苗相比，mRNA 疫苗具有高效、安全、低成本等优点，但它的应用一直受到体内传递不稳定、翻译效率较低等技术问题的限制。
新型冠状病毒的流行及其疫苗的研发加速了mRNA 疫苗的研发和批准，特别是在mRNA 结构修饰及脂质纳米颗粒构建等方面有了突破性进展，如使用优化后核苷、帽子结构的mRNA 疫苗稳定性大大提高，替换低使用频率的密码子可提高其翻译效率等。
目前常用的mRNA 递送系统有脂质纳米颗粒、聚合物载体、类病毒载体等。
综述了mRNA 疫苗的发展历程、作用机制、修饰技术突破和递送系统方面的研究及应用进展，以期促进mRNA 疫苗的深入研究及应用。
关键词：mRNA 疫苗；作用机制；递送系统DOI ：10.19586/j.20952341.2023.0015中图分类号：Q812， R373 文献标志码：AAdvances on Research and Application of mRNA VaccinesYU Dan 1 ， MA Yunlong 1 ， WAN Fang 1 * ， WU Jianqiang 2 *1.Faculty of Life Science ， Inner Mongolia Agricultural University ， Huhehot 010010， China ；2.College of Basic Medicine ， Inner Mongolia Medical University ， Huhehot 010107， ChinaAbstract ：Compared with traditional vaccines ， mRNA vaccines have the advantages of high efficiency ， safety and low cost ， but its application has been limited by technical problems such as unstable in vivo delivery and low translation efficiency. The prevalence of SARS -CoV -2 virus and their vaccine development have accelerated the development and approval of mRNA vaccines ，especially breakthroughs in mRNA structural modification and construction of lipid nanoparticles ， for example ， the stability of mRNA vaccines using optimized nucleoside and cap structures is greatly improved ， and the replacement of codons with low fre⁃quency of use can improve their translation efficiency. The commonly used mRNA delivery systems are lipid nanoparticles ， poly⁃mer vectors ， virus -like vectors ， etc. The research and application progress of development history ， mechanism of action ， techno⁃logical breakthroughs in modification ， and delivery systems of mRNA vaccines were reviewed in order to promote the in -depth re⁃search and application of mRNA vaccines.Key words ：mRNA vaccine ； mechanism of action ； delivery systemmRNA 疫苗是一种通过体外转录技术合成后选择合适的递送系统将mRNA 运输进入机体，依靠细胞自身的翻译系统将mRNA 翻译成目标蛋白，从而达到临床治疗目的的先进疗法［1］。
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mrna 阳离子脂质体
mRNA阳离子脂质体是一种重要的基因递送系统，被广泛应用于基因治疗和疫苗开发领域。
本文将介绍mRNA阳离子脂质体的定义、结构、工作原理以及在基因治疗和疫苗开发中的应用。
一、定义
mRNA阳离子脂质体是一种由阳离子脂质包裹的mRNA分子的纳米粒子。
阳离子脂质由正电荷的脂质组成，能够与负电荷的mRNA结合形成稳定的复合物。
二、结构
mRNA阳离子脂质体通常由四个组分构成：mRNA负载部分、阳离子脂质、PEG修饰剂和靶向配体。
1. mRNA负载部分：mRNA负载部分是mRNA阳离子脂质体的核心组成部分，负责携带目标基因信息。
mRNA负载部分由独特的序列决定，可以编码特定的蛋白质。
2. 阳离子脂质：阳离子脂质是mRNA阳离子脂质体的外层包裹物，由正电荷的脂质分子构成。
阳离子脂质能够与mRNA负载部分中的负电荷相互作用，形成稳定的纳米粒子。
3. PEG修饰剂：PEG修饰剂是一种带有聚乙二醇基团的化合物，用于提高mRNA阳离子脂质体的稳定性和生物相容性。
PEG修饰剂可以降低mRNA阳离子脂质体与免疫系统的相互作用，延长其在体内的循
4. 靶向配体：靶向配体是一种结合在mRNA阳离子脂质体表面的分子，能够与特定的细胞受体结合，实现靶向递送。
靶向配体可以提高mRNA阳离子脂质体对特定细胞的选择性。
三、工作原理
mRNA阳离子脂质体通过一系列的步骤实现基因递送。
首先，阳离子脂质与mRNA负载部分相互作用，形成稳定的复合物。
然后，mRNA 阳离子脂质体通过靶向配体与特定的细胞受体结合，实现靶向递送。
一旦进入细胞内，mRNA负载部分被释放，并被细胞的核糖体翻译为蛋白质。
四、应用
mRNA阳离子脂质体在基因治疗和疫苗开发中具有广泛的应用前景。
1. 基因治疗：mRNA阳离子脂质体可以用于治疗遗传性疾病和癌症等疾病。
通过携带特定的修饰mRNA，mRNA阳离子脂质体能够在细胞内编码所需的蛋白质，实现疾病的基因矫正。
2. 疫苗开发：mRNA阳离子脂质体被广泛应用于新型疫苗的开发。
mRNA阳离子脂质体可以携带特定的病毒抗原编码mRNA，通过诱导宿主细胞合成病毒抗原蛋白，从而激发免疫反应，并产生特异性的免疫保护。
mRNA阳离子脂质体作为一种重要的基因递送系统，具有广泛的应用前景。
其结构由mRNA负载部分、阳离子脂质、PEG修饰剂和靶向配体组成。
mRNA阳离子脂质体通过与细胞受体的结合，实现靶向递送，进而在细胞内转录和翻译目标基因。
在基因治疗和疫苗开发领域，mRNA阳离子脂质体已经取得了显著的进展，并展现出巨大的潜力。
未来，随着技术的不断进步和优化，mRNA阳离子脂质体将为基因治疗和疫苗开发带来更多机会和挑战。