siRNA轉染實驗的關鍵點介紹
一、引言
二、實驗材料的選擇與準備
（一）siRNA 的設計與合成
- 序列設計：siRNA 的序列設計是實驗成功的基礎。應遵循一定的原則，如選擇靶基因的保守區(qū)域，避免非特異性結合位點；同時，要考慮 siRNA 的二級結構和熱力學穩(wěn)定性，以提高其沉默效率。目前，有多種在線設計工具可供使用，但仍需結合實驗目的和細胞類型進行優(yōu)化。
- 合成方法：化學合成是常用的 siRNA 合成方法，具有純度高、準確性好的優(yōu)點。此外，還可以通過體外轉錄或基于載體的表達系統(tǒng)來制備 siRNA。不同的合成方法各有優(yōu)缺點，需要根據(jù)實驗需求和預算進行選擇。
（二）轉染試劑的選擇
- 陽離子脂質體轉染試劑：具有較高的轉染效率，能夠與 siRNA 形成復合物，通過與細胞膜的相互作用進入細胞。但其細胞毒性相對較大，可能會影響細胞的正常生理功能。
- 陽離子聚合物轉染試劑：如聚乙烯亞胺（PEI），能夠有效地壓縮 siRNA 并促進其細胞內攝取。其轉染效率較高，且細胞毒性相對較低。然而，PEI 的分子量和電荷密度等因素會影響其轉染性能，需要進行優(yōu)化選擇。
- 病毒載體轉染試劑：如腺病毒、慢病毒等，能夠高效地將 siRNA 導入細胞，并且可以實現(xiàn)長期穩(wěn)定的基因沉默。但病毒載體的制備過程較為復雜，且存在一定的安全風險，需要在嚴格的生物安全條件下操作。
（三）細胞的培養(yǎng)與準備
- 細胞類型的選擇：不同的細胞類型對 siRNA 轉染的敏感性和耐受性存在差異。因此，在實驗前應根據(jù)研究目的選擇合適的細胞系或原代細胞。同時，要了解細胞的生長特性和培養(yǎng)條件，確保細胞處于良好的生長狀態(tài)。
- 細胞培養(yǎng)條件：細胞應在適宜的培養(yǎng)基、溫度、濕度和二氧化碳濃度下培養(yǎng)。在轉染實驗前，要確保細胞達到合適的密度，一般為 60% - 80% 匯合度，以保證轉染效率和細胞活性。
三、轉染方法的選擇與優(yōu)化
（一）脂質體轉染法
- 操作步驟：將適量的 siRNA 和脂質體轉染試劑分別稀釋于無血清培養(yǎng)基中，然后將兩者混合，室溫孵育一定時間，形成 siRNA - 脂質體復合物。將復合物加入到細胞培養(yǎng)液中，輕輕搖勻，繼續(xù)培養(yǎng)一定時間后，更換為含血清的培養(yǎng)基。
- 影響因素：脂質體與 siRNA 的比例、孵育時間和溫度、細胞密度等都會影響轉染效率。一般來說，需要通過預實驗來確定最佳的轉染條件。此外，血清中的蛋白質可能會與脂質體復合物結合，降低轉染效率，因此在轉染過程中通常使用無血清培養(yǎng)基。
（二）電穿孔轉染法
- 操作步驟：將細胞懸浮于適當?shù)碾姶┛拙彌_液中，加入 siRNA，然后將細胞懸液轉移至電穿孔杯中。設置合適的電穿孔參數(shù)（如電壓、脈沖時間、脈沖次數(shù)等），進行電穿孔操作。電穿孔后，將細胞轉移至培養(yǎng)皿中，加入培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。
- 影響因素：電穿孔參數(shù)的選擇是關鍵，過高的電壓和過長的脈沖時間可能會導致細胞死亡，而過低的參數(shù)則會降低轉染效率。此外，細胞類型、細胞密度、siRNA 的濃度等也會對轉染效果產生影響。在實驗過程中，需要針對不同的細胞和實驗條件進行優(yōu)化。
（三）病毒載體轉染法
- 操作步驟：對于腺病毒載體，首先需要在合適的細胞系中擴增和純化病毒。然后將病毒以適當?shù)母腥緩蛿?shù)（MOI）加入到細胞培養(yǎng)液中，感染一定時間后，更換為新鮮的培養(yǎng)基。對于慢病毒載體，需要將病毒與細胞在含有聚凝胺等增強感染試劑的條件下共培養(yǎng)，然后進行篩選和培養(yǎng)。
- 影響因素：病毒載體的滴度、感染復數(shù)、感染時間以及細胞的狀態(tài)等都會影響轉染效率和基因沉默效果。在使用病毒載體時，要注意病毒的保存和使用條件，避免病毒失活。同時，要對感染后的細胞進行篩選和鑒定，以獲得穩(wěn)定表達 siRNA 的細胞株。
四、實驗條件的優(yōu)化
（一）siRNA 濃度的優(yōu)化
（二）轉染時間的優(yōu)化
（三）培養(yǎng)條件的優(yōu)化
五、轉染效果的評估
（一）基因沉默效果的檢測
- RT - PCR 檢測：通過提取細胞總 RNA，反轉錄為 cDNA，然后利用特異性引物進行 PCR 擴增，檢測靶基因 mRNA 的表達水平�；虺聊ЧǔＲ韵鄬τ趯φ战M的 mRNA 表達抑制率來表示。
- Western blot 檢測：提取細胞總蛋白，利用特異性抗體進行 Western blot 分析，檢測靶蛋白的表達水平。通過比較轉染組和對照組中靶蛋白的灰度值，來評估基因沉默效果。
- 熒光素酶報告基因檢測：如果靶基因的下游調控區(qū)含有熒光素酶報告基因，可以將其與 siRNA 共轉染到細胞中，通過檢測熒光素酶的活性來間接反映靶基因的表達水平和沉默效果。
（二）轉染效率的檢測
- 熒光標記 siRNA：可以使用熒光標記的 siRNA 進行轉染，然后在熒光顯微鏡下觀察細胞內熒光的分布情況，計算熒光陽性細胞的比例，以評估轉染效率。
- 流式細胞術檢測：通過流式細胞儀檢測熒光標記的 siRNA 或轉染試劑與細胞結合的情況，從而準確地測定轉染效率。同時，還可以分析細胞的活性和凋亡情況，評估轉染對細胞的影響。
（三）細胞毒性的評估
- MTT 法：將細胞接種于 96 孔板中，進行 siRNA 轉染后，加入 MTT 溶液，繼續(xù)培養(yǎng)一定時間。然后去除培養(yǎng)液，加入 DMSO 溶解甲瓚結晶，通過酶標儀測定吸光度值，計算細胞存活率，以評估細胞毒性。
- LDH 釋放法：檢測細胞培養(yǎng)上清中乳酸脫氫酶（LDH）的活性，LDH 是一種細胞內酶，當細胞受損時會釋放到培養(yǎng)液中。通過比較轉染組和對照組中 LDH 的活性，來評估細胞毒性。
六、結論
