人脐静脉内皮细胞（Huvec）作为血管生物学、肿瘤微环境和炎症反应等研究领域的关键体外模型，其基因功能研究依赖于高效、可靠的基因沉默技术。其中，小干扰RNA（siRNA）介导的基因敲低是揭示特定基因功能的重要手段。然而，Huvec因其独特的细胞生物学特性，长期以来被认为是难以转染的细胞系之一。本文将系统阐述Huvec细胞转染的固有难点，分析传统转染试剂在此应用中的局限性，并重点介绍一种基于可降解生物纳米材料的新型转染试剂，如何通过技术创新有效解决了上述难题，为相关研究提供了理想工具。
一、Huvec细胞难以转染的固有原因
Huvec细胞转染效率低下主要归因于其本身的生理与形态特性。首先，作为成熟的内皮细胞，Huvec在体外培养时形成紧密的单层连接，并具备完整的细胞间连接复合体，这种紧密的屏障结构极大地阻碍了外源性大分子物质（如siRNA/转染复合物）的胞吞作用。其次，相较于永生化或癌细胞系，原代来源的Huvec增殖速度相对较慢，而许多转染策略依赖于细胞活跃的分裂活动以实现核酸物质的胞内递送。再者，Huvec对外界刺激（尤其是毒性较大的转染试剂）较为敏感，其膜结构及胞内环境易于因转染过程产生的扰动而改变，导致细胞活力下降，甚至死亡，进而影响转染效率与实验结果的可靠性。因此，使用一款能兼具高转染效率与低细胞毒性的专用转染试剂是获得理想Huvec基因功能研究结果的前提。
二、传统转染试剂的局限性
在常规细胞转染实验中，阳离子脂质体和聚乙烯亚胺（PEI）因其能有效结合并递送核酸，已成为实验室中最广泛使用的转染试剂核心成分。然而，这些传统阳离子聚合物（如lipo2000、lipo3000等）或PEI成分的转染试剂在应用于Huvec细胞进行siRNA转染时暴露出显著缺陷。
具体而言，它们依赖于高正电荷密度以形成稳定的核酸复合物并促进细胞摄取，但这种强正电荷特性同时会导致严重的细胞毒性：一方面，其可破坏细胞膜完整性，引起渗透压失衡和膜蛋白功能紊乱；另一方面，进入细胞后，不易降解的阳离子聚合物可能干扰细胞内吞体逃逸过程，并在线粒体等细胞器中积累，诱导线粒体膜电位降低、活性氧（ROS）水平升高，最终引发细胞凋亡或功能异常。对于本就脆弱的Huvec而言，这种毒性效应尤为突出。其后果不仅是转染后细胞存活率大幅下降，更可能因为强烈的细胞应激反应而干扰内皮细胞的正常生理状态（如屏障功能、炎症因子分泌等），使得后续功能学实验结果产生偏差，甚至得出错误结论。
除了细胞毒性外，强正电荷特性在siRNA转染效率方面也稍显不足，由于带有强电荷的递送载体和小分子核酸的结合作用较强，两者吸附紧密，导致进入细胞后siRNA无法被充分释放，mRNA敲降效果受限，因此，即使有些试剂能取得较好的转染阳性率，也难以取得高效的基因沉默效率。
综合来看，尽管市面上存在众多通用型的转染试剂，但它们因自身核心成分固有的高毒性、siRNA释放受限问题，在Huvec这一特定细胞模型上的应用效果往往不尽如人意。
三、基于可降解生物纳米材料的针对性解决策略
面对这样的挑战，科学家们利用新型可降解生物纳米材料研发的一款针对性转染试剂---- RFect Huvec siRNA转染试剂（以下简称RFect Huvec），给进行人脐静脉内皮细胞转染的科研工作者们提供了新的解决方案。该试剂摒弃了传统的强阳离子毒性材料，转而采用新型可降解生物纳米材料作为递送载体。其核心优势体现在以下几个方面：
首先，该生物纳米材料经过精密设计，其表面电荷与结构经过优化，能够在高效负载和保护siRNA的同时，显著降低对Huvec细胞膜的物理化学损伤；
其次，关键在于其“可降解”特性：载体材料进入细胞后，能够在其内部环境下被快速分解为无毒或低毒的代谢产物，从而避免在胞内长期积蓄而引发毒性反应，并且利用这点还能最大程度化释放所携带的siRNA，确保了转染后Huvec能维持良好的活力与正常的生理功能，基因沉默效率也能实现最优化；
最后，该试剂是针对Huvec细胞的膜特性及内吞途径进行专门化配制的，其纳米颗粒大小与表面修饰有利于克服Huvec紧密连接的屏障，并促进细胞特异性摄取和内吞体高效逃逸，从而将siRNA精准递送至胞质RNA诱导沉默复合体（RISC）所在部位。
目前，已有多项研究证实，RFect Huvec可有效转染人脐静脉内皮细胞，实现高效基因沉默效率。如1北京大学研究团队使用RFect Huvec将靶向NLRP6的siRNA转染到Huvec细胞。qRT-PCR结果显示，转染后，Huvec细胞中NLRP6 mRNA的表达可被敲低90%以上。此外，Western Blot结果显示转染后NLRP6蛋白表达量相比对照降低50%左右。2武汉大学研究团队使用RFect Huvec将靶向相关基因的siRNA转染到Huvec细胞中进行敲低实验。RT -qPCR结果显示，转染后实验组中相关基因的mRNA表达量相比阴性对照组可以被敲低70%左右。3南京医科大学研究团队使用RFect Huvec将靶向Rictor的siRNA转染到人脐静脉内皮细胞中进行敲低实验。Westernblot结果显示，转染后细胞中Rictor蛋白的表达相比对照组明显降低了，相对丰度定量分析显示蛋白能被敲低80%以上。
我们实验室也曾进行过相关实验研究，结果发现该款试剂即使是对于生长较缓的原代Huvec，也能取得高效的转染效率。荧光显微镜下观察发现，RFect Huvec转染FAM-NC到该细胞中转染阳性率超90%，并且细胞死亡率仅8%左右，与正常培养的空白对照组细胞死亡率基本一致。
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