馮瑩瑩，胡海梅

（廣東藥科大學(xué)生命科學(xué)與生物制藥學(xué)院，廣東廣州 510006）

自20世紀(jì)80年代以來(lái)，基因治療已被用于許多疾病中。然而，基因試劑由于其聚陰離子性質(zhì)而幾乎不能滲透到細(xì)胞中，使基因治療受到了阻礙［1］。用于基因治療的載體主要有病毒基因載體和非病毒基因載體。病毒基因載體轉(zhuǎn)染效率明顯增高，但也存在安全性低、負(fù)載能力小和出現(xiàn)免疫反應(yīng)等缺點(diǎn)。非病毒載體由于其安全性和生物相容性好、易獲取和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等優(yōu)越性，受到越來(lái)越多的關(guān)注［2］。陽(yáng)離子脂質(zhì)體是非病毒基因載體中研究比較多的一種。陽(yáng)離子脂質(zhì)體帶正電荷，與內(nèi)涵體中帶負(fù)電荷的膜脂質(zhì)發(fā)生靜電相互作用，膜脂質(zhì)由內(nèi)涵體的腔外翻轉(zhuǎn)到腔內(nèi)，與正電荷形成中性電子對(duì)，基因藥物脫離陽(yáng)離子脂質(zhì)體進(jìn)入細(xì)胞核。陽(yáng)離子脂質(zhì)體由3部分組成，即親水性頭部，鏈接鍵和疏水性尾部。

近幾年，對(duì)陽(yáng)離子脂質(zhì)體的研究主要是通過(guò)對(duì)其結(jié)構(gòu)和表面的修飾，提高其轉(zhuǎn)染效率，提高生物降解性，降低其細(xì)胞毒性，從而提高基因治療效果。本文將主要就糖類物質(zhì)、氨基酸及多肽、酒石酸、環(huán)類化合物和葉酸等修飾的陽(yáng)離子脂質(zhì)體進(jìn)行介紹和分析。

1 糖類物質(zhì)修飾的陽(yáng)離子脂質(zhì)體

天然存在的糖類物質(zhì)如氨基葡萄糖、甘露糖和葡萄糖等具有羥基和氨基，可被改造和修飾。具有生物相容性的殼聚糖及體內(nèi)存在的酸性黏性多糖和透明質(zhì)酸也被廣泛應(yīng)用于脂質(zhì)體的修飾中。Peng［3］以氨基葡萄糖為骨架，疏水鏈通過(guò)長(zhǎng)度為3個(gè)碳原子的連接臂與氨基葡萄糖相連，合成一系列具有不同疏水鏈長(zhǎng)度的氨基葡萄糖陽(yáng)離子脂質(zhì)體。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該陽(yáng)離子脂質(zhì)體粒徑范圍是80～150 nm，zeta電位為38～60 mV，在HEK293細(xì)胞（人胚腎細(xì)胞）和HepG2細(xì)胞（肝癌細(xì)胞）中具有很高的轉(zhuǎn)染效率和較低的細(xì)胞毒性。Deng［4］以甘露糖為骨架，合成了疏水鏈分別與甘露糖糖環(huán)和甘露糖頭基相連的甘露糖陽(yáng)離子脂質(zhì)體。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，疏水鏈與糖環(huán)鏈接的陽(yáng)離子脂質(zhì)體在細(xì)胞轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)中無(wú)轉(zhuǎn)染，而疏水鏈與甘露糖頭基相連的陽(yáng)離子脂質(zhì)體在HepG2細(xì)胞和HeLa細(xì)胞（子宮頸癌細(xì)胞）的轉(zhuǎn)染效率幾乎跟脂質(zhì)體的轉(zhuǎn)染效率相同。He等［5］以葡萄糖為原料，合成疏水鏈與葡萄糖季銨鹽氮原子相連的陽(yáng)離子脂質(zhì)體。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該陽(yáng)離子脂質(zhì)體平均粒徑為90～180 nm，zeta電位在10～40 mV之間，與脂質(zhì)體2000相比，該陽(yáng)離子脂質(zhì)體在HEK293細(xì)胞中具有更高的轉(zhuǎn)染效率。以上3個(gè)合成都是通過(guò)單糖對(duì)陽(yáng)離子脂質(zhì)體頭部進(jìn)行修飾，合成中疏水鏈與氨基葡萄糖的連接點(diǎn)對(duì)轉(zhuǎn)染效率有很大的影響，若疏水鏈直接與糖環(huán)相連，會(huì)影響單糖的特異性識(shí)別能力。脂質(zhì)體疏水鏈與單糖季銨鹽的氮相連不僅具有更高的轉(zhuǎn)染效率，還保留了游離單糖的屬性，不會(huì)損害細(xì)胞的新陳代謝。

殼聚糖是一種天然陽(yáng)離子多糖，具有低毒性、生物相容性、生物可降解性、生物黏附性和表面活性基團(tuán)多等特點(diǎn)。Saesoo等［6］合成兩親性殼聚糖衍生物，季銨化N，O-油酰殼聚糖（quaternized N，O-oleoyl chitosan，QCS），并將其摻入到脂質(zhì)體囊泡中，合成QCS-脂質(zhì)體，該陽(yáng)離子脂質(zhì)體粒徑為（171.5±0.8）nm，電位為（11.7±0.7）mV，并在HeLa細(xì)胞中具有很高的轉(zhuǎn)染效率。表面有QCS修飾的陽(yáng)離子脂質(zhì)體具有更強(qiáng)的黏膜黏附性質(zhì)和靶向性，表面的QCS使陽(yáng)離子脂質(zhì)體具有更強(qiáng)的正電荷，能更好地與細(xì)胞結(jié)合。殼聚糖的無(wú)毒性和生物相容性使該陽(yáng)離子脂質(zhì)體具有較低的細(xì)胞毒性，可用于持續(xù)藥物釋放，能有效傳遞宮頸癌藥物到體內(nèi)。

通明質(zhì)酸是一種在生命體系中天然存在的、由葡糖醛酸和N-乙酰氨基葡糖的雙糖單位反復(fù)交替連接構(gòu)成的線性大分子黏多糖，具有無(wú)毒性、無(wú)免疫原性、無(wú)致炎性、生物相容性好和生物可降解等優(yōu)點(diǎn)，并能與細(xì)胞表面某些特異受體結(jié)合，在體內(nèi)循環(huán)過(guò)程中，能通過(guò)增強(qiáng)腫瘤組織透過(guò)性和滯留效應(yīng)增加治療藥物在腫瘤部位的濃度，實(shí)現(xiàn)腫瘤靶向治療。Fan等［7］將（2，3-二油酰基-丙基）-三甲胺（1，2-dioleoyl-3-trimethylammonium-propane，DOTAP）與通明質(zhì)酸結(jié)合，制備了新型陽(yáng)離子脂質(zhì)體，該陽(yáng)離子脂質(zhì)體的細(xì)胞毒性比普通DOTAP陽(yáng)離子脂質(zhì)體減少了20倍。Ran等［8］合成了一種由通明質(zhì)酸修飾的連接有聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG）的陽(yáng)離子脂質(zhì)體，該陽(yáng)離子脂質(zhì)體具有更高的生物相容性和血清穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)染效率高且有很好的腫瘤細(xì)胞積累能力。Chen等［9］通過(guò)靜電作用在陽(yáng)離子脂質(zhì)體表面涂布一層通明質(zhì)酸對(duì)其進(jìn)行修飾，該涂層顯著減少甚至逆轉(zhuǎn)表面正電荷，從而提高該脂質(zhì)體的穩(wěn)定性和細(xì)胞相容性。通過(guò)對(duì)不同細(xì)胞系的轉(zhuǎn)染效率的研究表明，該陽(yáng)離子脂質(zhì)體顯示出較高的轉(zhuǎn)染效率。Han等［10］將通明質(zhì)酸通過(guò)共價(jià)鍵連接到脂質(zhì)體的表面，以紫杉醇為模型藥物，對(duì)其體內(nèi)外腫瘤靶向性和治療效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。定量和定性的細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn)證明了通明質(zhì)酸脂質(zhì)體與腫瘤干細(xì)胞具有良好的結(jié)合能力，通明質(zhì)酸修飾脂質(zhì)體能增強(qiáng)其入胞能力。通過(guò)MTT實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證脂質(zhì)體的細(xì)胞毒性與腫瘤干細(xì)胞對(duì)脂質(zhì)體的攝取量成正相關(guān)性。Zhao等［11］以通明質(zhì)酸為主動(dòng)靶向配體，脂質(zhì)體為藥物載體，構(gòu)建了通明質(zhì)酸修飾的綠原酸脂質(zhì)體，用以改善綠原酸脂質(zhì)體自身理化性質(zhì)的局限，從而達(dá)到增強(qiáng)綠原酸脂質(zhì)體抑制腫瘤作用的目的。實(shí)驗(yàn)證明，與游離綠原酸脂質(zhì)體相比，通明質(zhì)酸修飾的綠原酸脂質(zhì)體能增強(qiáng)其對(duì)A549細(xì)胞和HepG2細(xì)胞的細(xì)胞毒性。通明質(zhì)酸一般通過(guò)3種方式作為基因傳遞系統(tǒng)：①通過(guò)共價(jià)鍵的方式與脂質(zhì)體結(jié)合；②直接作為藥物載體，既可保護(hù)DNA又可減少不良反應(yīng)出現(xiàn)；③對(duì)脂質(zhì)體進(jìn)行表面修飾，無(wú)論用何種方式對(duì)陽(yáng)離子脂質(zhì)體進(jìn)行修飾，都能增強(qiáng)脂質(zhì)體的靶向性和延長(zhǎng)藥物在體內(nèi)的作用時(shí)間。

Li等［12］成功合成了麥芽糖修飾的具有不同疏水鏈的陽(yáng)離子脂質(zhì)體，并對(duì)其結(jié)構(gòu)活性進(jìn)行研究，通過(guò)凝膠阻滯實(shí)驗(yàn)和動(dòng)態(tài)光散射儀的測(cè)定，該脂質(zhì)體能有效壓縮DNA并具有合適的粒徑。通過(guò)增強(qiáng)性綠色熒光蛋白在細(xì)胞中的表達(dá)，表明該脂質(zhì)體具有很高的轉(zhuǎn)染效率。而且MTT實(shí)驗(yàn)證明該脂質(zhì)體具有較低的細(xì)胞毒性和較高的生物相容性。Oh等［13］合成了半乳糖修飾的陽(yáng)離子脂質(zhì)體，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這類陽(yáng)離子脂質(zhì)體能有效將藥物和目的基因轉(zhuǎn)染到癌細(xì)胞，特別是肝癌細(xì)胞。

2 氨基酸及多肽修飾的陽(yáng)離子脂質(zhì)體

由氨基酸或多肽修飾的陽(yáng)離子脂質(zhì)體，是一類新型的陽(yáng)離子脂質(zhì)體，具有生物相容性好，生物降解能力高，細(xì)胞靶向性等優(yōu)點(diǎn)，并且能促進(jìn)脂質(zhì)體與DNA的結(jié)合。Fu等［14］采用固相合成法合成了精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（arginine-glycine-aspartic acid，RGD）三肽，并與中間體化合物連接得到了RGD肽型陽(yáng)離子脂質(zhì)體，將所制備的RGD肽型陽(yáng)離子脂質(zhì)體運(yùn)載質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)染HeLa細(xì)胞。結(jié)果表明，當(dāng)脂質(zhì)體與DNA的質(zhì)量比約為3∶1時(shí)，脂質(zhì)體與二油酰磷脂酰乙醇胺的摩爾比為1∶1時(shí)，陽(yáng)離子脂質(zhì)體達(dá)到了最高轉(zhuǎn)染效率，其轉(zhuǎn)染效果與商品化的轉(zhuǎn)染試劑DOTAP和脂質(zhì)體2000相當(dāng)，MTT實(shí)驗(yàn)表明，該陽(yáng)離子脂質(zhì)體對(duì)HeLa細(xì)胞的毒性較低，其細(xì)胞存活率均＞80%。Zhao等［15］合成了幾種新型三肽陽(yáng)離子脂質(zhì)體，用于輸送DNA和siRNA。以賴氨酸和鳥(niǎo)氨酸作為頭組，氨基甲酸鹽為連接鍵，并對(duì)這些三肽陽(yáng)離子脂質(zhì)體的物理性質(zhì)和基因傳遞進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，它們的顆粒大小、zeta電位和DNA結(jié)合都表明它們適合基因轉(zhuǎn)染。進(jìn)一步的結(jié)果表明，這些脂質(zhì)可很有效地將DNA和siRNA轉(zhuǎn)染到NCI-H460和HepG2腫瘤細(xì)胞，并且體外和體內(nèi)的毒性作用很小。Zheng等［16］合成了一系列氨基酸與?；I相連作為親水性頭部的陽(yáng)離子脂質(zhì)體。實(shí)驗(yàn)證明，以苯丙氨酸為頭部的陽(yáng)離子脂質(zhì)體具有良好的生物相容性，細(xì)胞存活率高于脂質(zhì)體。研究表明，血清中的陰離子成分可能通過(guò)與帶正電的陽(yáng)離子載體相結(jié)合來(lái)干擾轉(zhuǎn)染過(guò)程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在10%血清條件下，該陽(yáng)離子脂質(zhì)體的轉(zhuǎn)染效率要高于相對(duì)分子質(zhì)量為25 000的聚乙烯亞胺。Ju等［17］合成了天然賴氨酸和組氨酸修飾的陽(yáng)離子脂質(zhì)體，通過(guò)凝膠阻滯實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞轉(zhuǎn)染表明，該賴氨酸和組氨酸修飾的陽(yáng)離子脂質(zhì)體能很好地壓縮DNA、具有較低的細(xì)胞毒性、并將目的基因轉(zhuǎn)入到293T細(xì)胞（人腎上皮細(xì)胞）中高效率的表達(dá)。Su等［18］設(shè)計(jì)合成了幾種脂酸功能化的以不同氨基酸為頭部的陽(yáng)離子脂質(zhì)體，并研究其不同的結(jié)構(gòu)對(duì)陽(yáng)離子脂質(zhì)體的生物性能的影響。結(jié)果表明，親水性頭部對(duì)轉(zhuǎn)染效率有很大的影響，其中精氨酸為頭部的陽(yáng)離子脂質(zhì)體的轉(zhuǎn)染效率最高。

Liu等［19］將含咪唑基的組氨酸縮合形成一個(gè)二肽為頭部的陽(yáng)離子脂質(zhì)體，該陽(yáng)離子脂質(zhì)體具有良好的pH緩沖能力，能有效地將pDNA轉(zhuǎn)染到HeLa細(xì)胞中，從而達(dá)到更高的轉(zhuǎn)染活性。

3 酒石酸修飾的陽(yáng)離子脂質(zhì)體

酒石酸是一種多功能分子，具有2個(gè)羥基和2個(gè)羧基作為反應(yīng)位點(diǎn)，一般用做陽(yáng)離子脂質(zhì)體的主干部分，修飾親水性頭部或烷基尾部。Wan等［20］以酒石酸為骨架，以6-氨基己酸和飽和烴鏈?zhǔn)己褪紴樵希謩e合成了2種新型陽(yáng)離子脂質(zhì)體，并考察了陽(yáng)離子脂質(zhì)體的理化性質(zhì)、凝膠電泳、轉(zhuǎn)染活性和細(xì)胞毒性。實(shí)驗(yàn)表明，用酒石酸為骨架制備的陽(yáng)離子脂質(zhì)體的轉(zhuǎn)染活性高和細(xì)胞毒性低。Jia等［21］以天然產(chǎn)物酒石酸為骨架，在酒石酸羥基端引入氨基己酸為陽(yáng)離子頭部，在其羧基端引入不同長(zhǎng)度的疏水鏈制備得到新型陽(yáng)離子脂質(zhì)體，陽(yáng)離子脂質(zhì)體粒徑及zeta電位測(cè)定結(jié)果表明，所制備的陽(yáng)離子脂質(zhì)體粒徑均＜150 nm，zeta電位均＞35 mV。MTT實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的陽(yáng)離子脂質(zhì)材料毒性較低，具有較好的生物相容性，滿足基因遞送載體的要求。

4 環(huán)類化合物修飾的陽(yáng)離子脂質(zhì)體

研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)狀化合物如大環(huán)多胺、苯并噻唑和咪唑基等修飾的陽(yáng)離子脂質(zhì)體具有更好的性能，如高轉(zhuǎn)染率和低細(xì)胞毒性等。Mével等［22］設(shè)計(jì)合成了以一個(gè)咪唑基為親水頭部的陽(yáng)離子脂質(zhì)體和通過(guò)酰胺鍵連接2個(gè)咪唑基為親水頭部的陽(yáng)離子脂質(zhì)體，并考察其形態(tài)和轉(zhuǎn)染效率。實(shí)驗(yàn)表明，該陽(yáng)離子脂質(zhì)體在HEK細(xì)胞中的轉(zhuǎn)染效率高于脂質(zhì)體。Kedika等［23］以一系列由不同基團(tuán)修飾的苯并噻唑作為陽(yáng)離子脂質(zhì)體的親水性頭部，將制備的脂質(zhì)體與綠色熒光蛋白質(zhì)粒DNA混合，轉(zhuǎn)染人黑色素瘤癌細(xì)胞B16F10、人肺癌細(xì)胞（A-549）和人乳腺癌細(xì)胞（MCF-7）。結(jié)果表明，不同的基團(tuán)修飾的苯并噻唑陽(yáng)離子脂質(zhì)體的轉(zhuǎn)染效率和細(xì)胞毒性不同，但以苯并噻唑?yàn)轭^部的陽(yáng)離子脂質(zhì)體比一般陽(yáng)離子脂質(zhì)體的轉(zhuǎn)染效率高，并且在血清條件下也能有效轉(zhuǎn)染。Huang等［24］設(shè)計(jì)含不同脂肪鏈的以大環(huán)多胺咪唑基為親水性頭部的陽(yáng)離子脂質(zhì)體，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，咪唑基可使陽(yáng)離子脂質(zhì)體的轉(zhuǎn)染效率大大提高。大環(huán)多胺咪唑類陽(yáng)離子脂質(zhì)體是一類新型有效的非病毒基因載體，該脂質(zhì)體表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性，并可將質(zhì)粒DNA壓縮成粒徑100～250 nm的正電位（10～25 mV）納米顆粒。與市售的脂質(zhì)體2000相比，該脂質(zhì)體的細(xì)胞毒性相對(duì)較低且具有較高的轉(zhuǎn)染效率。Zheng等［25］合成了一系列以2-氨基環(huán)己基修飾親水頭部的陽(yáng)離子脂質(zhì)體，實(shí)驗(yàn)表明，這類陽(yáng)離子脂質(zhì)體在B16F1和HeLa細(xì)胞中有很高的轉(zhuǎn)染效率和較小的細(xì)胞毒性。Gao等［26］合成了萘二甲酰亞胺修飾親水頭部的陽(yáng)離子脂質(zhì)體，體外轉(zhuǎn)染表明，該脂質(zhì)體能將質(zhì)粒DNA傳送到測(cè)試的細(xì)胞株中，且該陽(yáng)離子脂質(zhì)體的轉(zhuǎn)染效率比脂質(zhì)體2000高，在10%血清中轉(zhuǎn)染效率顯著增加，為開(kāi)發(fā)新的高性能基因載體提供了參考。Wang等［27］合成了一系列由賴氨酸衍生的具有剛性芳環(huán)為連接鍵的陽(yáng)離子脂質(zhì)體并利用增強(qiáng)的綠色熒光蛋白作為報(bào)告基因進(jìn)行基因轉(zhuǎn)染活性。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該脂質(zhì)體能將DNA壓縮為納米級(jí)別大小，并在有血清條件下保持較高的基因表達(dá)水平。脂質(zhì)中的剛性芳香成分在基因轉(zhuǎn)染中起著重要的作用，可有效地提高載體材料的血清耐受性。

5 葉酸修飾的陽(yáng)離子脂質(zhì)體

葉酸對(duì)葉酸受體的親和力很高。葉酸可作為腫瘤活性靶向配體，已被用于卵巢癌、結(jié)腸癌和肺癌等癌癥的治療［28-30］。利用葉酸偶聯(lián)的陽(yáng)離子脂質(zhì)體提高其靶向性，基因轉(zhuǎn)染效率，同時(shí)降低脂質(zhì)體對(duì)正常細(xì)胞的毒性［31-33］。Jin等［34］將葉酸連接在脂質(zhì)體的表面，制備出葉酸和精氨酸雙修飾陽(yáng)離子脂質(zhì)體。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，雙修飾后的脂質(zhì)體載體能較高效率地將siRNA轉(zhuǎn)染進(jìn)入腫瘤細(xì)胞，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡或死亡，而未載藥的脂質(zhì)體無(wú)明顯毒性，表明脂質(zhì)體載體安全可靠。Cui等［35］合成了一種以葉酸作為靶向配體，以膽固醇作為輔助脂質(zhì)的新型陽(yáng)離子脂質(zhì)體。經(jīng)測(cè)定，該陽(yáng)離子脂質(zhì)體的粒徑為100～150 nm，細(xì)胞轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)葉酸的濃度為100 mg·L-1，該陽(yáng)離子脂質(zhì)體在NCI-H460細(xì)胞中的轉(zhuǎn)染效率與脂質(zhì)體2000相當(dāng)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)葉酸可提高該陽(yáng)離子脂質(zhì)體的基因轉(zhuǎn)染效率，而且添加葉酸不會(huì)誘發(fā)任何細(xì)胞毒性。

6 以氨基甲酸酯為連接鍵的陽(yáng)離子脂質(zhì)體

陽(yáng)離子脂質(zhì)體的連接鍵對(duì)其穩(wěn)定性有很大的影響，穩(wěn)定性太低會(huì)使基因藥物還未達(dá)治療點(diǎn)就核酶降解，無(wú)法發(fā)揮作用。若穩(wěn)定性太高難以降解，會(huì)積累產(chǎn)生較大的細(xì)胞毒性［36］。以氨基甲酸酯為連接鍵的陽(yáng)離子脂質(zhì)體，具有適合的降解能力。Shi等［37］制備一系列具有不同鏈長(zhǎng)或不飽和度的疏水鏈氨基甲酸酯連接的陽(yáng)離子脂質(zhì)體，并研究其在HeLa，HepG2和NCI-H460細(xì)胞中的轉(zhuǎn)染效率。結(jié)果表明，疏水尾部長(zhǎng)度為12和14個(gè)碳原子飽和鏈的陽(yáng)離子脂質(zhì)體的轉(zhuǎn)染效率高于16和18碳原子飽和鏈，而尾部為不飽和18碳鏈的陽(yáng)離子脂質(zhì)體的轉(zhuǎn)染效率高于不飽和18碳鏈。這些結(jié)果可能是由于較短的碳?xì)浠衔镦溤黾恿穗p層結(jié)構(gòu)的流動(dòng)性。Zhao等［38］合成了一系列具有氨基甲酸酯鏈的陽(yáng)離子脂質(zhì)體，它們以12，14，16和18個(gè)碳原子的碳?xì)滏湠槲膊?，分別命名為G12，G14，G16和G18，制備成陽(yáng)離子脂質(zhì)體，并研究其理化性質(zhì)和基因傳遞。在同系列脂質(zhì)體中，結(jié)合能力隨尾長(zhǎng)的增加而下降，并對(duì)HepG2和A549細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞毒性和轉(zhuǎn)染效率測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這類陽(yáng)離子脂質(zhì)體的轉(zhuǎn)染效率更高，并且其細(xì)胞毒性低于脂質(zhì)體2000。

7 其他化合物修飾的陽(yáng)離子脂質(zhì)體

除上述物質(zhì)外，許多物質(zhì)也被發(fā)現(xiàn)能通過(guò)對(duì)陽(yáng)離子脂質(zhì)體的結(jié)構(gòu)和表面進(jìn)行修飾來(lái)改善陽(yáng)離子脂質(zhì)體的細(xì)胞毒性和增強(qiáng)基因傳遞。Luo等［39］設(shè)計(jì)了一種以二甲雙胍為頭部的新型陽(yáng)離子脂質(zhì)體，并測(cè)定了其在H460細(xì)胞的毒性及其抗腫瘤活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該陽(yáng)離子脂質(zhì)體具有較低的細(xì)胞毒性，而且在小鼠體內(nèi)表現(xiàn)出明顯的抗腫瘤活性，能延緩腫瘤的生長(zhǎng)和增殖。蔗糖酯是一種具有良好的藥物溶出的天然可生物降解賦形劑，具有抗腫瘤活性，抗菌性能，毒性低、無(wú)抗原性、生物降解性等，近年來(lái)被廣泛用于在醫(yī)藥領(lǐng)域。Zhao等［40］將蔗糖酯作為輔助脂質(zhì)加入到脂質(zhì)體中制備成陽(yáng)離子脂質(zhì)體用于基因遞送。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)改變蔗糖頭組的大小和長(zhǎng)度和烷基鏈的數(shù)量，可加速藥物的釋放速度，促進(jìn)分散，防止沉淀，增強(qiáng)穩(wěn)定性。

8 結(jié)語(yǔ)與展望

陽(yáng)離子脂質(zhì)體作為載體是將外源基因引入到宿主細(xì)胞最早的方法之一。對(duì)陽(yáng)離子脂質(zhì)體研究的大部分工作都集中在對(duì)陽(yáng)離子頭基的研究，早期主要是以銨基作為單價(jià)陽(yáng)離子頭基，后來(lái)發(fā)現(xiàn)多氨基親水性頭部轉(zhuǎn)染效率更高。近幾年的研究大多以氨基酸類和咪唑基等環(huán)狀化合物對(duì)陽(yáng)離子脂質(zhì)體的頭部進(jìn)行修飾（圖1），通過(guò)增加陽(yáng)離子基團(tuán)數(shù)進(jìn)而增強(qiáng)其與DNA的結(jié)合能力，提高轉(zhuǎn)染效率。陽(yáng)離子脂質(zhì)體的疏水尾部一般為脂肪鏈烷烴。研究發(fā)現(xiàn)，脂肪鏈越短，轉(zhuǎn)染效率越高，也有陽(yáng)離子脂質(zhì)體以膽固醇衍生物和酒石酸作為尾部，可增強(qiáng)其穩(wěn)定性。而連接鍵一般為酰胺鍵、胺甲酰鍵和氨基甲酸酯鍵，酯鍵和醚鍵，連接鍵的選擇主要考慮能提高脂質(zhì)體的穩(wěn)定性和可降解性。陽(yáng)離子脂質(zhì)體通常由類脂和助類脂組成，中性輔助酯最常用的是二油酰磷脂酰乙醇胺，并能直接誘導(dǎo)脂質(zhì)體膜與內(nèi)涵體膜融合，從而釋放DNA，提高轉(zhuǎn)染效率和降低細(xì)胞毒性。除了對(duì)頭部，尾部和連接鍵進(jìn)行適當(dāng)?shù)男揎棧灿泻芏嗤ㄟ^(guò)酒石酸、通明質(zhì)酸和葉酸等天然物質(zhì)對(duì)陽(yáng)離子的表面進(jìn)行修飾來(lái)獲得高效，安全的陽(yáng)離子脂質(zhì)體。綜上所述，設(shè)計(jì)合成一個(gè)新的陽(yáng)離子脂質(zhì)體應(yīng)從陽(yáng)離子脂質(zhì)體頭部，連接鍵，尾部和表面修飾等方面著手，通過(guò)凝膠阻滯實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)和轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)等確定所設(shè)計(jì)合成的脂質(zhì)體是否符合作為非病毒基因載體的要求。

近年來(lái)，非病毒基因載體的發(fā)展迅速，陽(yáng)離子脂質(zhì)體是介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)染的非病毒基因載體中的一大研究熱點(diǎn)。無(wú)數(shù)研究者，針對(duì)其轉(zhuǎn)染效率、細(xì)胞毒性、安全性、靶向性和容量等方面對(duì)陽(yáng)離子脂質(zhì)體進(jìn)行修飾，而用于修飾陽(yáng)離子脂質(zhì)體的物質(zhì)大多為一些天然存在的或人體生長(zhǎng)發(fā)育所需的物質(zhì)，如多糖、氨基酸、多肽和通明質(zhì)酸等，它們對(duì)陽(yáng)離子脂質(zhì)體的修飾，增加了其轉(zhuǎn)染效率和降低了其細(xì)胞毒性，所以使陽(yáng)離子脂質(zhì)體在發(fā)揮其基因傳遞作用的同時(shí)更加安全。

圖1 陽(yáng)離子脂質(zhì)體構(gòu)建思路.

陽(yáng)離子脂質(zhì)體雖作為非病毒基因載體的研究已很多，但仍有很多方面需要深入研究，如陽(yáng)離子脂質(zhì)體的穩(wěn)定性、抗氧化性和腫瘤靶向性等，通過(guò)對(duì)其結(jié)構(gòu)修飾和作用機(jī)制等方面進(jìn)行深入研究，設(shè)計(jì)和合成更多安全高效的非病毒基因載體，促進(jìn)陽(yáng)離子脂質(zhì)體的臨床研究，為介導(dǎo)腫瘤治療的陽(yáng)離子脂質(zhì)體的研究提供更多思路，為非病毒基因載體的研究奠定更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。