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陽離子脂質(zhì)分子在結(jié)構(gòu)上由三個(gè)部分組成：一個(gè)或多個(gè)陽離子頭部（head）、連接鍵（linker bond）和疏水尾部（hydrophobic tail）。
陽離子脂質(zhì)的頭部大都包含胺類基團(tuán)（除脂質(zhì)含脒基外），從簡單的氨基到被甲基或羥yi基團(tuán)取代的季銨鹽。陽離子脂質(zhì)的極性頭起著脂質(zhì)體與DNA
、脂質(zhì)體-DNA復(fù)合物與細(xì)胞膜或細(xì)胞內(nèi)其它組分相互結(jié)合的作用
。在陽離子膽固醇衍生物中，帶有叔胺基團(tuán)的陽離子膽固醇化合物比季銨鹽化合物有更高的轉(zhuǎn)染活力
，并且毒性小得多
。帶有多價(jià)極性頭基團(tuán)或具有多個(gè)正電荷極性頭的陽離子脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染效率較高，這可能是因?yàn)樗cDNA的結(jié)合較牢固
，且更易實(shí)現(xiàn)內(nèi)涵體逃逸
。
連接鏈的長度能影響陽離子脂質(zhì)體與細(xì)胞膜的相互作用，從而影響轉(zhuǎn)染活力。一般來說，帶有長連接鏈的陽離子脂質(zhì)體能 增強(qiáng)與細(xì)胞膜的相互作用，轉(zhuǎn)染效率高。
連接鍵是類脂分子很重要的組成部分，它決定了陽離子脂質(zhì)體的化學(xué)穩(wěn)定性和生物可降解性。醚鍵和C-N鍵的化學(xué)穩(wěn)定性較高，但不易被生物降解，一般不適用于體內(nèi)實(shí)驗(yàn)；含有酯鍵的陽離子脂質(zhì)體較易被生物降解，細(xì)胞毒性小，但它們的化學(xué)穩(wěn)定性通常較差。通常采用的連接鍵是化學(xué)穩(wěn)定性較高、但又可以生物降解的酰胺鍵和氨甲酰鍵等。
常見的陽離子脂質(zhì)體的疏水尾部主要有脂肪烴鏈和膽固醇環(huán)。脂肪烴鏈的碳原子數(shù)通常為12至18個(gè)，以達(dá)到在生理溫度下為脂雙層提供足夠的流動(dòng)性，又能使脂雙層膜維持一定的剛性，以便為陽離子脂質(zhì)體在體內(nèi)的脂質(zhì)融合創(chuàng)造條件。對(duì)以脂肪鏈為尾部的脂質(zhì)體，碳鏈加長會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)染效率降低，但在鏈內(nèi)引入不飽和鍵可提gao效率。將膽固醇用作疏水尾部，效果常常優(yōu)于脂肪鏈，因?yàn)橛伤鼌⑴c形成的雙分子層結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。
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