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摘要
基于聚乙烯亚胺（polyethyleneimine, PEI）的悬浮人胚胎肾细胞（human embryonic kidney 293 cells, HEK293）转染技术前景广阔，但培养基组分会影响转染效率。简单的离心换液存在污染风险，且影响细胞状态。探究抑制转染效率的关键组分对转染过程的影响机制，有利于从根本上解决该问题。首先通过探究培养基中对转染效率具有潜在影响的组分确定关键组分柠檬酸铁铵（ferric ammonium citrate, FAC）的抑制作用，然后通过考察柠檬酸铁铵添加对细胞状态、PEI与DNA形成的复合物（PEI-DNA complex, PEI-DNA复合物）结合情况、目的基因表达情况的影响，分析其抑制转染效率的机制。结果表明，高浓度的柠檬酸铁铵对细胞转染存在明显抑制作用，且该抑制作用随着柠檬酸铁铵浓度的升高而逐渐增强。当柠檬酸根和铁离子同时存在时才会抑制细胞转染过程。过高浓度的柠檬酸铁铵使PEI-DNA复合物的粒径显著增加，复合物进入细胞更加困难，导致进入细胞的复合物数量减少，最终引起细胞转染效率的大幅下降。柠檬酸铁铵通过影响PEI-DNA复合物的大小限制DNA进入细胞，从而抑制PEI介导的悬浮HEK293细胞转染过程。控制转染时柠檬酸铁铵浓度在20μmol/L内可解决其对转染过程的抑制作用。本研究深入认识了柠檬酸铁铵对PEI介导的悬浮HEK293细胞转染过程的影响及其机制，为悬浮HEK293细胞转染培养基的开发和理性设计提供有力参考。
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单位华东理工大学; 上海倍谙基生物科技有限公司; 生物工程学院
