細胞轉(zhuǎn)染技術(shù)之電穿孔轉(zhuǎn)染法

一般來說重組DNA轉(zhuǎn)入宿主細胞之后才能得到擴增，轉(zhuǎn)染是常用的方法之一。細胞轉(zhuǎn)染技術(shù)服務(wù)是將外源DNA、RNA直接導入真核細胞的

技術(shù)服務(wù)，可用于基因功能研究、調(diào)控基因表達、突變分析和蛋白質(zhì)生產(chǎn)等生物學試驗服務(wù)中。選擇合適的細胞轉(zhuǎn)染方式對于細胞生物學、

分子生物學以及腫瘤防治等科學研究具有十分重要的意義。電穿孔法是常用的細胞轉(zhuǎn)染的物理方法，它應(yīng)用高壓電擊短暫或穩(wěn)定地將DNA

導入細胞，適用于用化學或物理方法轉(zhuǎn)染某些類型細胞效率不高或有毒性時。

1、什么是電穿孔法

電穿孔法適用于多種類型的細胞，即可產(chǎn)生高頻率的穩(wěn)定轉(zhuǎn)染，又可產(chǎn)生短暫的基因表達，并且其所需步驟較少，因而比其他技術(shù)更為容易

。在電穿孔方法中，電流能夠可逆地擊穿細胞膜形成瞬時的水通路或膜上小孔促使DNA分子進入胞內(nèi)。電穿孔法可用于基因克隆、外源基因

的表達、基因定位和基因圖譜的繪制等研究。美迪西提供新藥研發(fā)外包服務(wù)，其生物部在分子生物學、細胞生物學、體外生物學和結(jié)構(gòu)生物

學領(lǐng)域有豐富廣泛的經(jīng)驗。可以從最初的cDNA文庫構(gòu)建到藥物設(shè)計，通過蛋白質(zhì)純化，結(jié)構(gòu)測定和分析測定，提供一套完整的生物學服務(wù)。。

電穿孔轉(zhuǎn)染法首先利用電轉(zhuǎn)緩沖液重懸細胞→對含有核酸，緩沖液，細胞的混合物給予合適的電脈沖→電脈沖在細胞膜上形成電勢差，

誘導產(chǎn)生暫時的孔使核酸進入細胞→將細胞返回到生長培養(yǎng)基中，使其慢慢恢復→檢測基因表達或沉默情況。該方法適用范圍廣、

轉(zhuǎn)化效率高、殘毒性小，是具有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N轉(zhuǎn)染方法之一。

近年來也出現(xiàn)了活體電穿孔法用于轉(zhuǎn)基因的研究，活體電穿孔法是將外源基因通過電場作用，導入動物目標組織或器官。由于這種方法能有

效導入外源基因，可在多種組織器官上應(yīng)用，并且效率較高。活體電穿孔法的原理很簡單，在直流電場作用的瞬間，細胞膜表面產(chǎn)生疏水或

親水的微小通道105～115μm；這種通道能維持幾毫秒到幾秒，然后自行恢復，在此期間生物大分子如DNA可通過這種微小的通道進入細胞。

一般情況下，高電場強度會殺死50%-70%的細胞。現(xiàn)在針對電穿孔轉(zhuǎn)染會引起大量細胞死亡而開發(fā)出了一種電轉(zhuǎn)保護劑，可以大大的降低

細胞的死亡率，同時提高電穿孔轉(zhuǎn)染效率。當遇到某些脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染效率很低或兒乎無法轉(zhuǎn)入時建議使用電穿孔法轉(zhuǎn)染。有研究者進行了電穿

孔法和脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法轉(zhuǎn)染效率的比較。

2、電穿孔轉(zhuǎn)染法和脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法轉(zhuǎn)染效率比較研究

研究者通過對電穿孔轉(zhuǎn)染法和脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法在K562、HepG2細胞中的轉(zhuǎn)染效率比較，探索最佳的細胞轉(zhuǎn)染方法和條件[1]。方法是以K562、

HepG2細胞為研究對象，采用電穿孔轉(zhuǎn)染法和脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法分別轉(zhuǎn)染帶有綠色熒光的質(zhì)粒PEGFP-N1和無熒光的質(zhì)粒pCDNA3.1、

pCDNA3.1-EOS基因，熒光顯微鏡下觀察PEGFP-N1轉(zhuǎn)染效果，計算轉(zhuǎn)染效率；收集各培養(yǎng)組細胞，裂解后提取蛋白，采用Western印跡

分析方法檢測基因轉(zhuǎn)染后的蛋白表達。

結(jié)果當脈沖20ms、電阻90Ω、電壓150V時進行電穿孔，轉(zhuǎn)染質(zhì)粒PEGFP-N1，K562細胞可以得到較高的轉(zhuǎn)染率；當脈沖20ms、電阻90Ω、

電壓250V時，轉(zhuǎn)染質(zhì)粒PEGFP-N1，HepG2細胞可以得到較高的轉(zhuǎn)染效率。在K562細胞和HepG2細胞中，電穿孔轉(zhuǎn)染法的轉(zhuǎn)染效率均顯著

高于脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法(P<0.05)。電穿孔轉(zhuǎn)染法轉(zhuǎn)染PEGFP-N1后K562細胞和HepG2細胞的存活率顯著低于脂質(zhì)體法(P<0.05)。Western blo

t結(jié)果顯示電穿孔轉(zhuǎn)染法蛋白表達量高于脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法(P<0.05)。因此最佳條件下電穿孔轉(zhuǎn)染法是一種高效的基因轉(zhuǎn)染方法，對比較難轉(zhuǎn)染的

懸浮細胞效果更佳。

如今電穿孔細胞轉(zhuǎn)染方法應(yīng)用范圍越來越廣泛，例如將該項技術(shù)用于核酸疫苗的轉(zhuǎn)遞、通過質(zhì)粒或外來基因轉(zhuǎn)染原生動物、非熱效應(yīng)殺滅腫

瘤細胞、向正常組織或腫瘤組織中轉(zhuǎn)入治療性蛋白基因等的研究。隨著國內(nèi)外對電穿孔技術(shù)研究的深入，其在生物醫(yī)學研究領(lǐng)域的應(yīng)用前景

將會越來越廣闊。

[1]電穿孔轉(zhuǎn)染法與脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法對K562和HepG2細胞轉(zhuǎn)染效率的影響[J].