基因治疗是特定载体携带目的基因进入靶细胞或组织,通过替换或补偿疾病基因,关闭或抑制异常表达的基因,达到治疗疾病的一种方法。目前,基因治疗中使用最为广泛的基因载体有病毒载体和非病毒载体。非病毒载体在众多方面超越了病毒载体,如制备成本低、制备简单、容易批量生产、携带遗传物质容量大、安全性好等。目前,在非病毒基因载体的研究中,阳离子聚合物载体的研究被广泛关注。聚乙烯亚胺作为阳离子聚合物载体中的一员,种类繁多,具有很高的电荷密度。在生理环境下自身具有很强的缓冲能力,很容易从内涵体中逃逸进入细胞核。阳离子聚合物/DNA复合物(Polyplexes)等大颗粒物质主要通过网格蛋白介导的内吞作用或者胞膜窖介导的内吞作用进入细胞。Polyplexes经过网格蛋白介导的内吞作用进入细胞时,会受到溶酶体内部的酸性环境以及酶解作用的影响。由于胞膜窖介导的内吞作用中小窝体pH呈中性,而polyplexes经胞膜窖介导的内吞作用进入细胞时,避免了溶酶体内部环境以及酶解的影响,从而可以更有效地保护基因药物,有效地递送到细胞质或核中。研究表明,具有高渗性配体连接的PEI载体可以有效地抑制网格蛋白介导内吞途径,更能有效地激活Src激酶,被激活的Src激酶引起窖蛋白的磷酸化,进一步引起细胞质膜的凹陷出芽成泡并脱离质膜,成功的完成胞膜窖介导的的内吞作用。本研究使用低分子量的PEI与高渗性分子,通过迈克尔加成反应,最终得到具有高渗性,选择性通过胞膜窖介导的内吞作用进入细胞的基因载体:FA-PEI-GDM(FPG)。利用1HNMR检测了 FPG的中各成分的峰值,结果显示:合成的FPG中各个成分的特征峰值都处于正确的位置,并且三种FPG中PEI(600,1200,1800 Da)的摩尔质量比分别为:45.27mol%,34.91mol%,42.24mol%;利用琼脂糖凝胶电泳检测了 FPG对DNA的压缩以及保护能力,结果表明FPG可以在低N/P比的条件下压缩DNA并免受核酸酶的影响。并且可以有效地压缩和保护siRNA免受RNaseA的酶解作用。检测了 FPG的粒径大小,zeta电位和TEM,结果表明FPG和DNA可以形成稳定圆球状的复合物,并且粒径大小处于85 nm-180 nm(理想范围),zeta电位在11mV-28 mV之间变化。MTT法检测FPG对HeLa细胞、293T细胞、NCI-H446细胞的毒性,结果细胞活力都大于80%,表明FPG有非常低的毒性。利用转染DNA(luciferase和pEGFP-N2)检测FPG的转染能力以及基因沉默效应,结果表明:与PEI 25K的转染效率相比,N/P比大于20时,FPG的转染效率以及基因沉默效应优于PEI25K的。最重要的是,FPG/DNA复合物进入细胞时,会选择胞膜窖介导的内吞途径,从而保证了高效的转染效率。