干細胞被認為是可用于建模和修復細胞功能的qiangda和最靈活的細胞類型。目前干細胞被廣泛用于藥物篩選、細胞治療、疾病建模、毒理學和基因組編輯研究，可以說幾乎用于任何基礎和轉化研究領域。重要的是，其中許多技術依賴于將基因和/或蛋白質成功引入干細胞，例如CRISPR/Cas9基因編輯。然而，干細胞，特別是多能干細胞（即能夠產生任何體細胞類型的細胞）特別難以轉染。轉染干細胞時最大的挑戰是細胞死亡，這在非病毒和病毒轉染遞送方法之后都有報道。此外，由于對細胞死亡的易感性和快速自我更新，干細胞的轉染效率可能低于其他細胞類型。

     為了利用基于化學轉染進行基因操作的優勢，理想的試劑需要實現高轉染效率（在干細胞高于50%的情況下），同時最大限度地減少常見的干細胞細胞活力問題。

     在此，本文報道了基于化學轉染的轉染試劑jetOPTIMUS^®在三種難轉染的干細胞中的轉染效率的表現：間充質干細胞（hMSCs）、小鼠胚胎干細胞（mESCs）和人類誘導多功能干細胞(hiPSCs)。JetOPTIMUS®基于陽離子聚合物，在各種原代細胞中達到DNA的高轉染效率，同時對細胞活率和形態的影響最小。此外，還評估了jetOPTIMUS對幾種市售和常用的培養物和底物系統上培養hPSCs的轉染效率。

結果與討論

1.jetOPTIMUS®確保原代間充質干細胞在多次傳代時具有高轉染效率

圖1：在用jetOPTIMUS®轉染eGFP質粒24小時后，通過流式細胞術分析評估轉染效率，該質粒在培養四個后續傳代的原代人間充質干細胞（hMSC）中。

2.jetOPTIMUS®在不影響小鼠胚胎干細胞生存能力的情況下實現了60%以上的轉染效率

圖2A：在原代mESCs中用jetOPTIMUS®轉染eGFP質粒24小時后，通過流式細胞術分析評估轉染效率。

圖2B：在原代mESCs中用jetOPTIMUS®轉染eGFP質粒24小時后，通過流式細胞術評估細胞活力。

3.jetOPTIMUS®在hiPSC中提供高達80%的轉染效率

圖3 A：用jetOPTIMUS®在hiPSC中轉染eGFP質粒24小時后，通過流式細胞術分析評估轉染效率。

圖3B：用eGFP質粒轉染24小時的hPSCs中的GFP表達和相應的相位圖像。

4.評估jetOPTIMUS®搭配幾種hiPSC培養基和底物的轉染效率

表1A：jetOPTIMUS®在用幾種商業干細胞培養基培養的hiPSC中的轉染效率從最高到zuidi。

表1B：jetOPTIMUS®在用幾種商業干細胞基質培養的hiPSC中的轉染效率從最高到

轉染方法：

     質粒pCMV_eGFP_Luc（6.4kb）編碼具有巨細胞病毒（CMV）啟動子的增強型綠色熒光蛋白（eGFP）/螢光素酶的融合蛋白，購自Clontech（#6169-1）。質粒pEF1a_eGFP（4.9kb）編碼具有延伸因子-1α（EF1a）啟動子的eGFP，購自Ezyvec（#A626.1）。pCMV_eGFP_Luc用于轉染hMSC和mES，pEF1a_eGFP用于轉染hiPSC。

      轉染前72小時，將hMSCs接種在24孔板中，每孔12000個細胞，接種在500µL相應的細胞維持培養基中，并在37°C下用5%CO2孵育。對于mESCs，在轉染前24小時，將細胞以每孔20000個細胞的速度接種在500µL mES培養基中的24孔板中，并在37°C下用5%CO2孵育。對于hiPSC，在轉染前24小時，將細胞接種在涂有Corning®Matrigel®基質的24孔板中，該基質含有2 mL mTeSR培養基和10µM ROCK抑制劑，每孔10萬個細胞，并在37°C和5%CO2下孵育。

      對于hMSCs和hiPCS，在轉染前30分鐘，移除培養基并用500µL的MSCBM代替™，不添加補充物，或分別用500µL含有10µM ROCK抑制劑的hiPSCs培養基，將培養板放回培養箱。

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