實(shí)驗(yàn)技巧 | 一文了解細(xì)胞轉(zhuǎn)染

細(xì)胞轉(zhuǎn)染是指將外源分子（如DNA、RNA等）導(dǎo)入真核細(xì)胞的技術(shù)。目前，其已成為實(shí)驗(yàn)室工作中最常涉及的基本方法，是研究基因表達(dá)調(diào)控、突變分析等的常規(guī)工具。

轉(zhuǎn)染方法大致可分為物理介導(dǎo)（如電穿孔法、顯微注射和基因槍等）、化學(xué)介導(dǎo)（脂質(zhì)體及其代替物、磷酸鈣等）和生物介導(dǎo)（各類病毒，包括腺病毒、慢病毒、逆轉(zhuǎn)錄病毒、腺相關(guān)病毒等）三類途徑。

細(xì)胞轉(zhuǎn)染又分為瞬時(shí)轉(zhuǎn)染和穩(wěn)定轉(zhuǎn)染，瞬時(shí)轉(zhuǎn)染是指外源基因進(jìn)入受體細(xì)胞后，存在于游離的載體上，不整合到細(xì)胞的染色體上，基因表達(dá)維持時(shí)間較短，通常在96h以內(nèi)；

穩(wěn)定轉(zhuǎn)染是指DNA整合到宿主細(xì)胞的染色體中，使宿主細(xì)胞可長(zhǎng)期表達(dá)目的基因。

目前，大多采用依據(jù)不同質(zhì)粒載體含有的抗性標(biāo)志選用相應(yīng)的抗生素對(duì)靶細(xì)胞進(jìn)行篩選，常用的抗生素有嘌呤霉素（Puromycin）、G418（Geneticin）等。

1、主要有下面幾種

化學(xué)法：磷酸鈣法、DEAE-右旋糖苷法、陽(yáng)離子脂質(zhì)體法；

物理法：電穿孔法、顯微注射法、biolistic顆粒傳遞法；

病毒介導(dǎo)法：逆轉(zhuǎn)錄病毒、腺病毒

A. 陽(yáng)離子脂質(zhì)體法：帶正電的脂質(zhì)體與核酸帶負(fù)電的磷酸基團(tuán)形成復(fù)合物被細(xì)胞內(nèi)吞。

特點(diǎn)：簡(jiǎn)單通用，適用性廣，轉(zhuǎn)染效率高，重復(fù)性好，但轉(zhuǎn)染時(shí)需除血清，轉(zhuǎn)染效率隨細(xì)胞類型變化大。由于脂質(zhì)體復(fù)合物與貼壁細(xì)胞的接觸機(jī)會(huì)遠(yuǎn)大于懸浮細(xì)胞，所以貼壁比懸浮轉(zhuǎn)染效率要高。懸浮細(xì)胞建議使用電穿孔法。

B. 電穿孔法：利用高壓電脈沖對(duì)細(xì)胞膜的干擾，使其形成利于核酸進(jìn)入的微孔。

C. 逆轉(zhuǎn)錄病毒（RNA）：通過(guò)病毒中膜糖蛋白和宿主細(xì)胞表面的受體相互作用進(jìn)入宿主細(xì)胞，之后反轉(zhuǎn)錄酶啟動(dòng)合成DNA并隨機(jī)整合到宿主基因組中。

特點(diǎn)：穩(wěn)定轉(zhuǎn)染，可用于難轉(zhuǎn)染的細(xì)胞、原代細(xì)胞，體內(nèi)細(xì)胞等，但攜帶基因不能太大。

D. 腺病毒（雙鏈DNA）：先和細(xì)胞表面的受體結(jié)合，繼而在αV整合素介導(dǎo)下被細(xì)胞內(nèi)吞。

特點(diǎn)：可用于難轉(zhuǎn)染的細(xì)胞。

2、影響轉(zhuǎn)染的因素

血清：血清影響復(fù)合物的形成，降低轉(zhuǎn)染效率。

陽(yáng)離子脂質(zhì)體和DNA的最佳量在使用血清時(shí)會(huì)有所不同，因此想在轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基中加入血清時(shí)要進(jìn)行條件優(yōu)化。大部分細(xì)胞可以在無(wú)血清培養(yǎng)基中幾個(gè)小時(shí)內(nèi)保持健康。

抗生素：比如青霉素和鏈霉素，是影響轉(zhuǎn)染的培養(yǎng)基添加物。這些抗生素一般對(duì)于真核細(xì)胞無(wú)毒，但陽(yáng)離子脂質(zhì)體試劑增加了細(xì)胞的通透性，使抗生素可以進(jìn)入細(xì)胞。這降低了細(xì)胞的活性，導(dǎo)致轉(zhuǎn)染效率低。

細(xì)胞代數(shù)：轉(zhuǎn)染前細(xì)胞最好經(jīng)過(guò)1-2次傳代保證細(xì)胞生長(zhǎng)旺盛容易轉(zhuǎn)染，注意貼壁細(xì)胞一旦長(zhǎng)滿就不好轉(zhuǎn)染。

細(xì)胞鋪板密度：一般轉(zhuǎn)染時(shí)，貼壁細(xì)胞密度為70%-90%，懸浮細(xì)胞密度為2*10^6--4*10^6 細(xì)胞/ml 時(shí)效果較好。確保轉(zhuǎn)染時(shí)細(xì)胞沒(méi)有長(zhǎng)滿或處于靜止期。鋪板細(xì)胞數(shù)目的增加可以增加轉(zhuǎn)染活性和細(xì)胞產(chǎn)量。

DNA質(zhì)量：DNA質(zhì)量對(duì)轉(zhuǎn)染效率影響非常大。一般的轉(zhuǎn)染技術(shù)基于電荷吸引原理，如果DNA不純，如帶少量的鹽離子，蛋白，代謝物污染都會(huì)顯著影響轉(zhuǎn)染復(fù)合物的有效形成和轉(zhuǎn)染的進(jìn)行。