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第11期
化学世界
701
多肽型阳离子脂质体的研究进展
赵轶男,张树彪,崔部晖,王胜男,孙杨
(大连民族学院生命科学学院,辽宁大连116600
摘要:多肽型阳高子脂质体作为一种重要的非病毒基因载体,克服了其他离子脂质体转染效率
低、具有一定细胞毒性的缺点,在基因转运方面具有广阔的应用前景。在近年来多肽型阳离子脂质
体研究的基础上,论述了多肽型阳离子脂质体在类脂的结构设计、脂质体制备及其在基因转运方面
应用的研究现状,展望了多肽型阳离子脂质体的发展方向。
关键词:多肽;阳离子脂质体;非病毒载体;基因转运
中图分类号:R941
文献标志码:A
文章编号:0367-6358(2010)11-0701-04
The Development of Polypeptide Cationic Liposome
ZHAO Yi-nan, ZHANG Shu-biao, CUI Shao-hui, WANG Sheng-nan, SUN Yang
( College of Life Science, Dalian Nationalities University, Liaoning Dalian 116600, China)
Abstract: As an important non-viral gene vector, polypeptide cationic liposome has overcome some
disadvantages of other cationic liposomes, such as low transfection efficiency and cell toxicity, and shown
potential application in disease treatment and gene transfer. Based on the studies of recent years
summarizes the latest development of polypeptide cationic liposome for gene delivery, including the
structure design of polypeptide lipid, liposomal preparation and the application in the field of gene
transfer, and it also gives some suggestions on the development trend of polypeptide cationic liposome for
gene delivery.
Key words: polypeptide; cationic liposome; non-viral vector; gene transfection
基因治疗已成为许多不治之症的重要治疗方胞的转移、抗血栓、治疗急性肾衰、抗炎及皮肤再生
法,而载体系统是该方法能否成功的关键,主要包括等方面的研究已有越来越多的报道,但由于游离小
病毒载体和非病菲载体。病毒载体恸如腺病毒载肽在体內易被酶降解,在几秒内就被清除,生物利用
体、腺相关病毒载体或逆转录病毒载体已被用于临度低,且不具备靶向性,难以实现其药用价值。然而
床试验。然而,有报道病毒载体存在一些副作用,以氨基酸或肽制备阳离子脂质体,能延长其在体内
包括免疫反应及感染凹,并且大量获得重组病毒载的半衰期和增强靶向性。多肱型阳离子脂质体作为
体相对困难。阳离子脂质体是一种非病毒载体,具非病毒基因载体中重要的一种,因操作简便,转染的
有类细胞结构和生物膜的特性,在体内可降解,可以安全性和高效性而得到研究人员的广泛关注。本文
保护其运载基因片段的生物活性门。另外,该方法综述了多肽型阳离子脂质体在类脂结构设计、脂质
操作简单、重复性好,阳离子脂质体是一种有临床应体的制备及其在基因转运方面应用的研究现状,为
用潜力的基因转染载体。肽及其衍生物在抑制癌细
多肽型阳离子脂质体的深入研究提供参考
改稿日期:2010-05-15
甚金项目:国家自然科学基金(20876027)、教育部新世纪优秀人オ支持计划(NCET-08-0654)
作者简介:赵扶男(1979~),女,硕士,研究方向:非病毒基因载体。E-mail:yanzhao@dlnu.edu.cn
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化学世界
2010年
1多肽型阳离子类脂
多肽型阳离子类脂是由极性头部、连接键和疏
水尾部三部分构成。极性头部由氨基酸、多肽组成,
起着脂质体与DNA、脂质体-DNA复合物与细胞膜
或与细胞内其他组分相互结合的作用。基因表达效
NH
率与阳离子类脂的氨基酸、多肽头部有关。连接键
通常选择瞇键、酯鍵或酰胺键,连接键决定了阳离子
类脂的化学结构稳定性和生物降解性。如N-[
(2,3-二油酰氧)丙基]-N,N,N-氯化三甲铵
Na
( DOTMA)和双十八烷基溴化铵(DDAB)含有瞇键
或C-N键,化学稳定性好,但不能被生物降解,不适
N
用于体内实验。含有酯键的阳离子类脂较易被生物
HN
降解,细胞毒性小,但它们的化学稳定性通常较差
因此,常采用含有稳定的、生物可降解的连接鍵,如
Arginine
图2氨基酸为极性头部的阳离子类化学结构
酰胺键和氨甲酰键。疏水尾部主要由双链烷基或胆
固醇衍生物所组成。双链烷基通常是C8、C1s、C14
Lys. Lys-lys-、 SER-NH-CI4H]
或C2单位长度,既可以是完全饱和的碳链也可以
含有双键(例如 oleyl基团),并且都是对称的;胆固
Lys-lys-lys-hn SER-NH-C16HYY
醇有维持类脂排列有序化、保持脂双层膜刚度的性
Peptide-bosed gemini
能
目前已有的多肽型阳离子类脂结构种类很多。
例如以精胺或亚精胺用作极性头部的阳离子类脂,
典型化合物有DOCS( dioctadecylamido glycyl
spermine ) DPPES dipalmitoyl phosphatidyl
ethanolamide spermine)i(如图1);以氨基酸为头
图3多肽头部的阳离子类脂化学结构
部的阳离子类脂,例如以赖氨酸或精氨酸作为极性2多肽型阳离子脂质体的构建
头部(如图2);以多肽为极性头部的阳离子类脂,
阳离子脂质体是用量最大、研究最广泛的非病
如图3为多肽Lys-Lys-Lys、 Peptoids用作极性头
毒载体,由阳离子类脂组成。多肽型阳离子类脂可
部
以单独形成脂质体,但是很多时候它们都和助类脂
ド一起使用,如二油酰磷脂酰乙醇胺(DOPE)、磷脂酰
Hyc
胆破(PC),这些中性磷脂起到稳定双层膜和降低阳
性成分毒性的作用,同时提供阳性类脂的细胞渗透
N
功能。DOPE是应用最广的中性磷脂(如图4),在
HN
H C
阳离子脂质体介导基因转染中起到关键作用门
Huang报道了类脂聚合物单独存在时不能转染细
DOGS
胞,加人DOPE能克服解决这个问题。
H2C
H2CH2N( CH3)3
H
HC
HIC
YANH+C
图4DOPE