多功能Polybrene（聚凝胺）从基因转染到蛋白测序的跨界应用指南

Polybrene (聚凝胺)，也称为Hexadimethrine Bromide (海美溴铵)，化学名为聚（N-乙烯基-4-丁烯基吡啶盐酸盐），是一种多聚阳离子聚合物，可显著提高慢病毒(lentivirus)、腺病毒(adenovirus)等病毒对细胞的感染效率，广泛应用于生物医学研究领域。它主要用作基因转染增强剂，尤其适用于逆转录病毒和慢病毒介导的基因转染。

Polybrene的作用机理是中和细胞表面唾液酸与病毒颗粒之间的静电排斥，从而促进病毒颗粒对细胞的吸附作用。用于病毒介导细胞转染的常用浓度为 8 μg/ml，具体浓度依细胞类型不同存在差异，可查阅文献或进行梯度实验确定。

另外，Polybrene (聚凝胺)可用于哺乳动物细胞转染，增强脂质体的转染效率。带正电荷的 Polybrene (聚凝胺)也是一种抗肝素剂(肝素拮抗剂)，可中和红细胞表面负电荷，常用于制备可发生非特异性凝集的红细胞；其抗凝特性也为体外测定肝素活性提供了准确、快速、简单的方法。

Polybrene (聚凝胺)在蛋白测序中具有明确作用：少量Polybrene (聚凝胺)在自动测序分析中可明显促进多肽降解；加入Polybrene (聚凝胺)能提高PVDF膜的亲水性，降低测序过程中多肽的机械损伤。Polybrene (聚凝胺)也可通过降低某些酶原的自发激活，用于酶动力学测定。

别名:DNA转染增强剂、病毒感染增强剂

英文名称:Polybrene

中文名称:聚凝胺DNA转染增强剂

CAS：28728-55-4

化学式：C13H30Br2N2

结构式：

- 外观：白色粉末/颗粒，也有液体剂型

- 溶解性：聚凝胺易溶于水，也可溶于部分有机溶剂

- 稳定性：聚凝胺在一定条件下可在较高温度中稳定存在

- 离子性：聚凝胺是阳离子聚合物，通常可与带负电荷的生物大分子（例如DNA或RNA）相互作用，从而改善二者在实验条件下的稳定性和溶解性

- 病毒扩增：聚凝胺可用于增强病毒扩增或病毒包装过程的效率

- 细胞培养：在细胞培养实验中，聚凝胺可作为添加剂，改善靶细胞与病毒之间的相互作用，从而提高病毒感染效率

这是聚凝胺在实验室中最核心的应用之一。

具体应用：显著提高慢病毒、腺病毒、逆转录病毒等对哺乳动物细胞的感染效率，同时也能增强脂质体介导的DNA转染效率。

作用原理：在细胞培养中，细胞表面通常带有负电荷（唾液酸），病毒颗粒表面也带有负电荷，两者之间会产生静电排斥，从而阻碍病毒感染细胞。聚凝胺作为带正电荷的阳离子聚合物，能够中和细胞表面唾液酸与病毒颗粒之间的静电排斥，促进病毒颗粒吸附于细胞，显著提高病毒转染效率。
使用注意：其最佳工作浓度因细胞株而异，通常在2~10 μg/ml之间（最常用为5~8 μg/ml）。由于聚凝胺对某些细胞（如分化的神经元、树突状细胞、原代细胞等）可能具有毒性，初次使用前建议先进行毒性测试。

聚凝胺在蛋白质和酶学研究中也具有特定的辅助作用。

具体应用：在自动测序分析中改善多肽的降解；用于酶动力学测定以降低某些酶原的自发激活。

作用原理：在测序过程中加入少量聚凝胺，可以提高PVDF膜的亲水性，从而降降低测序过程中多肽的机械损伤，使测序结果更加准确。

l 即用型溶液，使用简单方便；

l 通用性高：适用于多种细胞的病毒感染。

使用方法：（仅供参考，具体使用浓度请查阅文献或通过梯度实验摸索。）

操作步骤：

（1） 重组逆转录病毒原液的制备：取5ml含5%血清的生长培养基，加入到培养单层转染逆转录包装细胞的100mm培养盘中。孵育24h后，吸去培养液并用0.45μm滤器过滤，即得病毒原液。

（2）待感染细胞的培养：在100mm培养盘内加入10ml完全培养基，接种细胞密度为5×10^5/盘。

（3）病毒感染：细胞培养24h后，吸去完全培养液。用含polybrene的2ml病毒上清（或将病毒原液稀释至2ml）感染细胞，polybrene终浓度为5μg-10μg/ml，37°C孵育3-6h。

（4）收集病毒：加入8ml完全培养基。感染3天后，按照1:5比例换用选择培养

基传代培养。若感染目的细胞为Jurkat、kasumi、NB4、H929、GBC-SD、MCF-7 等，建议不添加Polybrene；大部分原代细胞感染也无需添加Polybrene，以上内容仅供参考。

（1）用完全生长培养基培养细胞，培养后细胞密度约50%；

（2）孵育细胞18-24h后制备DNA-培养基-Polybrene混合液，按以下顺序操作：①加入对应体积的完全培养基（60mm培养皿2ml，100mm培养皿3ml），37°C预热；②加入10ng~10μg质粒，轻轻混匀；③加入Polybrene至终浓度为5μg-10μg/ml，轻轻混匀，各组分需按顺序添加；

（3）去除原有培养基，向细胞中加入DNA-培养基-Polybrene混合溶液，37°C孵育6-20h，孵育前6h内约每1.5h轻柔混匀一次；

（4）去除DNA-培养基-Polybrene溶液，用DMSO休克液（含15%DMSO的1X HBSS）轻轻覆盖细胞，对应加液体积为：60mm培养皿3ml，100mm培养皿4ml；每次加液后轻晃培养盘10s，使液体分布均匀，随后37°C孵育细胞4min；

（5）立即吸去DMSO休克液，用完全生长轻轻清洗细胞2次：60mm培养皿每次用5ml培养液清洗，100mm培养皿每次用10ml培养液清洗；

（6）向细胞中加入完全培养基；

（7）稳定转化筛选：去除原有生长培养基，按照1:5的比例换用选择培养基传代培养。

瞬时表达检测：去除原有生长培养基，加入新鲜生长培养基，24-72h后收获细胞。