从事核酸转染的相关研究已有多年,也积累了一些经验和心得体会,在这边跟大家一起分享一下。在早些时候,国内大多数研究者在进行质粒转染时用的最多的试剂就是赛默飞的lipofectamine2000、lipofectamine3000,很少有其他的选择,这两款试剂的转染性能确实不错,但大家也都很清楚阳离子脂质体这种成分的转染试剂细胞毒性并不小,所以在有些细胞上的转染效果会出现不太理想的情况。近些年来,市面上出现了一款以可降解生物纳米材料为主要成分的转染试剂--lipofect5000,是国内最早开始做核酸转染试剂的公司--百代生物所研发的。由于这两个品牌质粒转染试剂的成分不同,也就给研究者带来了新的选择和新的可能性。
为了更加直观地比较这两款试剂的差异,我们实验室从质粒转染性能、对血清的兼容性、转染复合物配制以及换液要求等方面都进行了对比,在这里分享给大家,也给大家提供一些参考性。
l质粒转染性能
不同细胞的转染难度各不相同,我们发现对于一些易转细胞系,各品牌试剂的转染效果差异并不大,如AAV293细胞,我们分别用lipofectamine3000和lipofect5000进行了GFP质粒的转染,24h荧光图如下所示,均可达到90%以上的转染效率:
但在某些癌细胞的质粒转染上,不同试剂的转染效率差异则比较大,以人胃腺癌细胞AGS细胞和人结肠癌细胞HCT116细胞为例,我们发现这种以可降解纳米材料研发的Lipofect5000,质粒转染效果出乎意料,转染效率显著优于lipofectamine3000。
ØAGS细胞
Lipofect5000转GFP质粒到AGS细胞中,24h观察转染阳性率达90%以上,lipofectamine3000的转染阳性率在10%-20%以内。
ØHCT116细胞
Lipofect5000转GFP质粒到HCT116细胞中,24h观察转染阳性率达80%以上,lipofectamine3000的转染阳性率在50%左右。
以上这些实验结果,着实让我们对lipofect5000刮目相看,便想在之前一直用lipofectamine3000没有转成功的SH-SY5Y细胞(人神经母细胞瘤细胞)上尝试一下,该细胞的转染难度比较大,lipofectamine3000转染效率最高可达30%。我们按照lipofect5000说明书,在SH-SY5Y细胞中进行了GFP质粒转染,绿色荧光蛋白表达情况如下图所示,转染效率可达60%以上!
l对血清的兼容性
血清是细胞生长的主要营养成分,但对于脂质体介导的细胞转染来说,血清会影响质粒转染效率。研究表明,血清中含有大量的蛋白质,在转染过程中,带负电的蛋白质可能干扰阳离子脂质体对核酸的吸附,影响转染效率。另外,使用脂质体等转染试剂时,由于含血清转染会将血清中的蛋白带入细胞,引发细胞毒性,导致转染效率降低,故不能有血清转染。简单来说,使用阳离子脂质体成分的转染试剂对血清的兼容性较差,但Lipofect5000非上述成分研发,对血清具有良好的兼容性,因此可适用于含血清培养基培养细胞的转染,血清并不会影响转染效果。
l转染复合物配制
市面上绝大多数质粒转染试剂在转染复合物的配制这步中,要求使用无血清培养基或opti-MEM减血清培养基,但lipofect5000中配置了专研的Trans Buffer,可完全替代上述两种培养基进行复合物的配制,这点非常便利。总之,不同质粒转染试剂有不同的要求,新手研究者拿到转染试剂时一定要注意仔细研读说明书,看是否需要额外购买特殊培养基,该步骤非常重要,将直接影响最终转染结果,大家要避免犯错。
l换液要求
换液要求主要是为了避免血清对细胞活性或转染复合物形成带来的影响,具体影响可参考上文中“对血清兼容性”部分的描述哦。如果使用阳离子脂质体成分的转染试剂则最好按照说明书要求在转染前换无血清培养基,转染后4-6h再更换成有血清培养基,这其实也是为了减轻转染造成的细胞毒性。如果使用可降解生物纳米材料成分的质粒转染试剂则无需换液,细胞毒性很低,不换液也不会影响转染效果,但可根据血清消耗情况及时给细胞补充营养成分,以保证更佳的细胞活力和更高的转染效率。
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