Холестерин-зависимый макропиноцитоз и выход из эндосом контролируют эффективность трансфекции липоплексов в живых клетках CHO

В настоящей работе исследованы механизм клеточного поглощения и конечная внутриклеточная судьба двух катионных липосомальных формуляций, характеризующихся сходными физико-химическими свойствами, но существенно различающихся по липидному составу и эффективности внутриклеточной доставки ДНК. Первая формуляция состоит из катионного липида 1,2-диолеоил-3-триметиламмоний-пропана (DOTAP) и цвиттерионного вспомогательного липида диолеоилфосфатидилхолина (DOPC), тогда как вторая включает катионный липид 3β-[N-(N,N-диметиламиноэтан)-карбамоил]холестерин (DC-Chol) и цвиттерионный липид диолеоилфосфатидилэтаноламин (DOPE). Сочетая фармакологические и методы визуализации, мы показали, что оба липоплекса — DOTAP-DOPC/ДНК и DC-Chol-DOPE/ДНК — поглощаются живыми клетками яичника китайского хомячка (CHO) главным образом посредством макропиноцитоза жидкой фазы. Полученные результаты также указывают на то, что макропиноцитоз липоплексов представляет собой механизм поглощения, чувствительный к холестерину. Напротив, клатрин-опосредованный и кавеолин-опосредованный эндоцитоз, если и участвуют в поглощении клетками, играют лишь незначительную роль. Колокализация флуоресцентно меченных липоплексов с Lysosensor, маркером первичных лизосом, показала, что малоэффективные липоплексы DOTAP-DOPC/ДНК в значительной степени разрушаются в лизосомах, тогда как эффективные системы DC-Chol-DOPE/ДНК способны эффективно выходить из эндосомальных компартментов.