单独电转mRNA(GFP)信号很好,但一旦同时把DNA一起电转,GFP荧光显著下降。这个往往不是“挤占表达资源”这么简单,更多是由“电转参数 + 细胞先天免疫反应 + 总核酸/盐负载”三方面共同导致。给你一个可操作、优先级排序的排障与优化清单(不需要额外设备就能尝试):
先做两件最快见效的事
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把DNA量往下砍 10–100×(起始试 10 ng~100 ng/反应)
同时保持总核酸质量恒定(否则脉冲/电导会变),用无编码的惰性载体补足(如无模板的短寡核苷酸、低量tRNA/ssDNA,而不要再加大块质粒)。大量、带负电的大分子DNA会改变电场、提高局部导电性并影响孔化,同时更容易触发DNA感知通路(cGAS–STING/TLR9),导致全局翻译被抑制,mRNA信号就会掉。 -
换用“适用于质粒DNA或混合转染”的Lonza程序/缓冲体系
你现在用的是“mRNA专用程序”,对大分子质粒往往过强或时机不匹配。对同一细胞系,Lonza的程序码(pulse code)通常分DNA/mRNA不同版本;混合载荷时请以DNA程序为主再微调(或用官方推荐的“co-transfection”程序)。常见微调:降低脉冲强度/次数或缩短脉冲,避免细胞过度应激。
再做影响中等但很关键的优化
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把DNA的“质量”做到极致
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超螺旋、高纯、无内毒素(EndoFree)制备;内毒素会强烈诱导干扰素反应,秒杀翻译。
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低盐/无TE上样:尽量用无核酸酶水上样,避免高盐或大量Tris/EDTA(会增加导电性、易打火、降低孔化一致性)。
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若可选,试小体积/小骨架或CpG-低的载体(甚至minicircle),更不易激活免疫感知。
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优化mRNA的免疫相容性
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采用N1-甲基假尿苷(m1Ψ)等修饰、Cap 1、纯化去除dsRNA副产物(HPLC或商用“去dsRNA”试剂)。
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这些能显著降低RIG-I/MDA5/PKR通路的激活,防止eIF2α磷酸化导致翻译普降。单独转时你看不出,但一旦加DNA,免疫刺激叠加就“压垮骆驼”。
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维持相同的“总体积、总核酸量、渗透压/电导”
电转对缓冲电导很敏感。你做对照时,保证单转与共转的总核酸质量一致(用惰性核酸补足),体系体积一致;否则只是电学条件变了,不是生物学变量在变。
策略性变通(常常一招见效)
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分步转染(序贯而非同时)
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方案A:先电转mRNA(获得快速表达),6–24 h后再转DNA(可用更温和的化学法或再电转一次,用DNA程序)。
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方案B:先电转DNA,24 h后待细胞恢复再电转mRNA。
目的:错开发炎峰值与电损伤窗口,避免“叠加应激”造成翻译抑制。
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轻度抑制先天免疫(仅在需要且细胞类型允许时)
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常用:B18R(I型干扰素“诱饵”受体,外加蛋白),或低剂量TBK1抑制剂(如BX795)短时间处理。
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谨慎使用,先做小规模试验,注意对下游实验读数的潜在影响。
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实验设计与判读的小技巧
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做DNA梯度 + 固定mRNA量:例如 0 / 10 / 25 / 50 / 100 / 250 ng DNA,流式看GFP阳性率与MFI的变化,同时测活率。你会很快找到“阈值”。
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加一个免疫激活报告或干扰素qPCR(如IFIT1、ISG15、MX1):验证是否真的是免疫/翻译抑制在作祟。
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检查细胞状态:对数生长期、低传代、足够恢复时间;电转后给足营养(含谷氨酰胺、新鲜血清),必要时加入抗氧化/修复支持(如低剂量NAC,谨慎)。
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分辨表达 vs 存活:用活死染(PI/7-AAD)配合GFP,确认不是存活率差异导致的“假低”。
一个可复用的最小优化流程(示例)
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用DNA程序,细胞同一批次;
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mRNA固定(与你单转时一样的质量),DNA从25 ng起做梯度;
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DNA、mRNA都用无盐水新鲜配制进电转缓冲,总核酸质量恒定;
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电转后立即换入预温培养基,静置恢复10–15 min再轻轻混匀;
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6 h、24 h做流式/成像。若仍显著抑制:
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替换CpG低/小骨架质粒或减量到10 ng级;
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换用修饰mRNA + 去dsRNA版本;
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尝试分步转染。
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按这个顺序一般都能把“共转导致mRNA信号暴跌”的问题解决到接近“单转水平”。
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