细胞转染技术原理及应用（瞬时转染和稳定转染）

常规转染技术可分为两大类，一类是瞬时转染，一类是稳定转染（永久转染）。前者外源DNA/RNA 不整合到宿主 染色体中，因此一个宿主细胞中可存在多个拷贝数，产生高水平的表达，但通常只持续几天，多用于启动子和其它 调控元件的分析。

一般来说，超螺旋质粒DNA 转染效率较高，在转染后24-72 小时内（依赖于各种不同的构建）分 析结果，常常用到一些报告系统如荧光蛋白，β 半乳糖苷酶等来帮助检测。后者也称稳定转染，外源DNA 既可以整 合到宿主染色体中，也可能作为一种游离体（episome）存在。

尽管线性DNA 比超螺旋DNA 转入量低但整合率高。 外源DNA 整合到染色体中概率很小，大约1/104 转染细胞能整合，通常需要通过一些选择性标记，如来氨丙基转移 酶（APH；新霉素抗性基因），潮霉素B 磷酸转移酶（HPH），胸苷激酶（TK）等反复筛选，得到稳定转染的同源细 胞系。

转染技术的选择对转染结果影响也很大，许多转染方法需要优化DNA 与转染 试剂 比例，细胞数量，培养及检测 时间等。一些传统的转染技术，如DEAE 右旋糖苷法，磷酸钙法，电穿孔法，脂质体法各有利弊，其主要原理及应 用特点见下表：

（各种转染方法的比较） 除上述传统方法外，近年来国际上推出了一些阳离子聚合物基因转染技术，以其适用宿主范围广，操作简便对 细胞毒性小，转染效率高受到研究者们的青睐。其中树枝状聚合物（Dendrimers）和聚乙烯亚胺（Polyethylenimine， PEI）的转染性能最佳，但树枝状聚合物的结构不易于进一步改性，且其合成工艺复杂。

聚乙烯亚胺是一种具有较 高的阳离子电荷密度的有机大分子，每相隔二个碳个原子，即每“第三个原子都是质子化的氨基氮原子，使得聚合 物网络在任何pH 下都能充当有效的“质子海绵”(proton sponge)体。这种聚阳离子能将各种报告基因转入各种种 属细胞，其效果好于脂质聚酰胺，经进一步的改性后，其转染性能好于树枝状聚合物，而且它的细胞毒性低。大量 实验证明，PEI 是非常有希望的基因治疗载体。

目前在设计更复杂的基因载体时，PEI 经常做为核心组成成分。线 型PEI（Line PEI,LPEI）与其衍生物用作基因转染载体的研究比分枝状PEI（Branched PEI,BPEI）要早一些，过 去的研究认为在不考虑具体条件，LPEI/DNA 转染复合物的细胞毒性较低，有利于细胞定位，因此与BPEI 相比应该 转染效率高一些。

但最近研究表明BPEI 的分枝度高有利于形成小的转染复合物，从而提高转染效率，但同时细胞 毒性也增大。超高分枝的、较柔性的PEI 衍生物含有额外的仲胺基和叔胺基，在染实验中发现这种PEI 的毒性低， 但转染效率却较高。