一、PEI转染原理与毒性表现
PEI通过阳离子特性与DNA结合形成复合物，经内吞作用进入细胞后释放遗传物质。然而，高浓度PEI会破坏细胞膜稳定性，诱导活性氧（ROS）积累，导致线粒体功能异常和细胞凋亡。
毒性具体表现为：
1.细胞形态改变：细胞收缩、脱落；
2.代谢活性下降：CCK-8检测显示活力降低；
3.基因表达异常：干扰内源性信号通路。
二、影响细胞毒性的关键因素
1.浓度与分子量
PEI浓度超过1 μg/μL时毒性显著上升，高分子量（如40 kDa）PEI比低分子量更易引发细胞应激反应。
2.细胞类型差异
原代细胞比永生化细胞系（如HEK293）对PEI更敏感。
3.复合物制备方式
氮磷比（N/P）过高（>15）会加剧毒性，建议控制在8-12范围内。
三、降低毒性的实验策略
1.浓度梯度优化
通过预实验确定最低有效浓度：将PEI稀释至0.5-2 μg/μL区间，结合荧光报告基因评估转染效率与存活率。
2.结构修饰技术
使用PEG修饰或分支型PEI可减少表面正电荷，降低膜损伤风险。研究显示，PEG-PEI复合物毒性下降40%，转染效率维持85%以上。
四、毒性检测与替代方案
建议采用多重检测方法综合评估：
MTT/CCK-8：定量检测代谢活性；
活死细胞染色：直观观察膜完整性；
凋亡标志物检测：Caspase-3/7活性分析；
对于敏感细胞系，可选用脂质体转染试剂或电穿孔技术作为替代方案。
总之，PEI转染试剂的细胞毒性与其高效转染特性共存，通过精准调控浓度、分子结构和实验条件，可在保证转染效率的同时降低毒性风险。实验室需根据细胞类型和实验目标定制优化方案，提高转染效率。中科百抗可提供高效的PEI转染试剂，有需求欢迎咨询。
