转染hTERT基因的大鼠神经干细胞生物学特性研究

目的:旨在研究hTERT基因所表达的蛋白对NSCs生物学特性的影响.方法:通过脂质体转染法将构建的重组质粒pEGFP-N1-hTERT转染到大鼠胎儿NSCs中,对转染的NSCs进行体外诱导分化试验、裸鼠致瘤性试验、RT-PCR、Western blot和流式细胞仪分析.结果:转染的NSCs在体外培养中仍具有干细胞的生长特性和多潜能性、无致瘤性,转染重组质粒的NSCs中,存在hTERT基因mRNA的转录产物和融合蛋白hTERT-GFP的表达.结论hTERT基因对神经干细胞端粒酶活性有上调作用,可促进NSCs的体外增殖和永生化趋势.     

pEGFP-HPV16E7重组融合蛋白质粒的构建及其表达

应用基因重组技术,构建增强绿色荧光蛋白(EGFP)与人乳头瘤病毒16型E7(HPV16E7)的重组融合表达质粒,经限制性内切酶酶切鉴定和PCR分析后,用基因转染技术将其导入小鼠肝癌细胞,荧光显微镜下观察融合蛋白的表达.酶切鉴定和PCR分析证实重组质粒中插入目的基因片段的大小、方向和插入位点均正确,在转染的小鼠肝癌细胞中观察到绿色荧光蛋白的表达.构建的pEGFP-HPV16E7融合表达质粒能直观地反映转染细胞中EGFP-HPV16E7融合蛋白的表达.由于转化率与表达率融为一体,故有利于对转染细胞的筛选,缩短转染细胞在体外的筛选的时间适用于对HPV16E7分子生物学特性、致瘤机理及APC提呈等的研究.为建立表达HPV16E7的实体瘤动物模型奠定了基础.     

pEGFP—HPV16E7重组融合蛋白质粒的构建及其表达

应用基因重组技术,构建增强绿色荧光蛋白(EGFP)与人乳头瘤病毒16型E7(HPV16E7)的重组融合表达质粒,经限制性内切酶酶切鉴定和PCR分析后,用基因转染技术将其导入小鼠肝癌细胞,荧光显微镜下观察融合蛋白的表达。酶切鉴定和PCR分析证实重组质粒中插入目的基因片段的大小、方向和插入位点均正确,在转染的小鼠肝癌细胞中观察到绿色荧光蛋白的表达。构建的pEGFP-HPV16E7融合表达质粒能直观地反映转染细胞中EGFP-HPV16E7融合蛋白的表达。由于转化率与表达率融为一体,故有利于对转染细胞的筛选,缩短转染细胞在体外的筛选的时间适用于对：HPV16E7分子生物学特性．致瘤机理及APC提呈等的研究。为建立表达HPV16E7的实体瘤动物模型奠定了基础。     

起搏基因体外调控骨髓间充质干细胞分化为类起搏细胞的研究

目的本研究旨在通过体外构建起搏基因质粒pIRES2-EGFP-HCN2,电穿孔转染骨髓间充质干细胞,检测其在体外的表达情况。方法对含mHCN2 cDNA的PTR载体进行转化和扩增,将所得mHCN2基因定向克隆到含有增强型绿色荧光蛋白的真核表达载体pIRES2-EGFP中,进行双酶切来鉴定克隆的正确性。将重组质粒及空白质粒用电穿孔法转染骨髓间充质干细胞,并在体外与心肌细胞共培养,观察搏动频率变化及mHCN2的表达,并检测其电生理和组织学特征。结果构建了重组质粒pIRES2-EGFP-HCN2。荧光显微镜下可见转染后的骨髓间充质干细胞呈绿色荧光,细胞中mHCN2的阳性表达率为98.2%。免疫荧光显示转染起搏基因的骨髓间充质干细胞mHCN2的表达,而对照组无表达。实验组共培养的心肌细胞搏动频率较对照组干细胞共培养的明显增快(140±11次/分VS 100±13次/分,P0.05),动作电位显示实验组最大舒张期电位值小于对照组(-62±2mv VS-71±2mv,P0.05)。免疫荧光显示干细胞与心肌细胞间形成间隙连接。结论成功构建了重组质粒pIRES2-EGFP-HCN2,转染后的骨髓间充质干细胞可在体外成功表达功能性mH-CN2通道,提供起搏电流,具有类起搏细胞的功能,为进一步构建生物起搏器提供依据。     

Stella基因真核表达载体的构建及其对小鼠胚胎干细胞多能性的影响

构建Stella基因真核表达质粒,转染小鼠胚胎干细胞(Embryonic stem cells,ESC)并初步探讨Stella对减数分裂起始相关基因(Stra8)及胚胎干细胞多能性的影响。通过RT-PCR扩增目的基因,并连接至真核表达载体pEGFP-C1,利用重组质粒转染小鼠胚胎干细胞。对转染细胞进行荧光检测,确认Stella的表达,并利用免疫荧光及PCR检测转染细胞基因表达情况。酶切鉴定及测序分析表明成功构建含Stella基因的重组真核表达质粒,过表达Stella对ES细胞的增殖和形态学特征、进入减数分裂阶段的相关基因及其多能性基因的表达影响并不显著。故此得出结论:Stella在小鼠胚胎干细胞中能够正确表达,但对ES细胞的分化、Stra8基因的表达及其多能性基因的表达并无显著影响。     

hTERT基因组成型过量表达的Vero细胞系的建立

目的:建立组成型过量表达hTERT的Vero细胞系。方法:从质粒pCI-neo-hTERT酶切、分离纯化hTERT cDNA,克隆入phEF/chMAR-hyg载体中,构建重组真核表达质粒phEF/chMAR-hyg-hTERT。采用脂质体转染法转染Vero细胞,经潮霉素筛选、克隆分离培养,用RT-PCR检测转染阳性细胞克隆的hTERT mRNA表达丰度,Western blotting验证高丰度表达hTERT mRNA克隆的hTERT表达。用Cedex AS20细胞密度和活力分析系统考察过量表达hTERT Vero细胞在组织培养板中批次培养的生长特性。结果:从phEF/chMAR-hyg-hTERT转染阳性细胞中筛选出hTERT mRNA和蛋白高丰度表达的Vero细胞系(Vero-T1),Vero-T细胞在批次培养中后期的细胞密度和活力均高于野生型Vero细胞。结论:成功建立了hTERT基因组成型过量表达的Vero细胞系,为探索以组成型过量表达hTERT的技术途径改善细胞培养特性、提高病毒疫苗生产工艺水平奠定了基础。     

AKT基因转染人脐带间质干细胞来源exosomes的分离及鉴定

该研究构建人AKT基因重组腺病毒载体(Ad-AKT),转染人脐带间质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,hucMSC),分离hucMSC分泌的exosomes,检测exosomes中的成分变化,为exosomes的临床研究提供实验基础。该实验设计含有EcoR I、Xho I的限制性酶切位点的引物,PCR扩增AKT,将扩增产物克隆到带有绿色荧光蛋白(green fluorescence protein,GFP)标记的穿梭质粒上。重组穿梭质粒经线性化处理后,与腺病毒骨架质粒在Stbl3中重组,筛选获得含有AKT的重组腺病毒质粒,PCR鉴定并测序。重组病毒质粒用Pac I酶切线性化,转染293A细胞,制备高效表达的Ad-AKT,并转染hucMSC。结果表明,AKT基因重组腺病毒能高效转染hucMSC,hucMSC中AKT蛋白表达增多,并且转染AKT基因的hucMSC来源的exosomes(AKT-MSC-exosomes)中AKT蛋白也增多,说明通过基因修饰可以获得过表达目的蛋白的exosomes,为exosomes的来源及应用研究提供可选择的方法。     

靶向大鼠β-catenin基因的shRNA真核表达质粒的构建与筛选

目的构建靶向β-连环蛋白（β-catenin）基因的shRNA的真核表达质粒,并筛选出沉默β-catenin基因效果最明显的shRNA表达质粒。方法设计3对针对β-catenin基因不同位点的shRNA片段,构建携带此shRNA片段的真核表达质粒（shRNA1—3）并行测序分析,电穿孔转染神经干细胞（neural stem cells NSCs）,测定转染率,并分别采用RT—PCR及Western印迹检测β-catenin mRNA和蛋白表达情况,免疫组化方法检测shRNA对神经干细胞分化的影响。结果构建靶向β-catenin基因的shRNA真核表达重组质粒shRNA1,2,3。经筛选,NSCs转染shRNA3后,B—catenin RNA水平和蛋白水平均明显低于阴性对照组和空白对照组（0．08±0．00 vs 0．75±0．01,0．74±0．02;0．12±0．10,vs 0．56±0．02,0．65±0．01,P均〈0．01;与空白组和阴性对照组相比,shRNA3组NSCs分化为GFAP阳性细胞的百分率明显增加,分化为NSE阳性细胞的百分率明显减少（P〈0．05）。结论β—catenin RNA3对神经干细胞的β—catenin表达具有明显抑制作用,可影响细胞的分化。为研究wnt／β-catenin信号途径在NSCs生长分化中的作用奠定基础。     

靶向端粒酶逆转录酶（hTERT）RNAi载体的构建及活性评价

RNA干涉是由与特定基因同源互补的双链RNA,在体内以序列特异的方式引发靶基因的mRNA降解,从而导致转录后基因沉默的过程.为研究内源性的siRNA对靶基因的抑制效果,用pPUR/U6载体构建用于细胞内转录靶向hTERT基因的短发夹状siRNA表达质粒,并评价其对hTERT基因的抑制效果.将hTERT cDNA 3 565～3 583一段19 bp的DNA序列及其反向重复序列,用9 bp的连接序列连接后再接上5个T碱基,将此段DNA序列克隆至pPUR/U6载体U6启动子的下游,形成能在体内合成hTERT特异性短发夹状RNA的重组质粒载体pPUR/U6/hTERT.将pPUR/U6/hTERT与对照质粒pPUR/U6分别转染HepG2细胞.采用嘌呤霉素筛选和富集转染具有抗性的细胞.收集存活的细胞接种12孔板、提取RNA和蛋白质.以细胞计数法测定细胞的生长速度,RT-PCR和蛋白质印迹分析hTERT基因的表达,端粒重复放大测定法检测端粒酶活性,蛋白质印迹检测p53蛋白水平.与转染对照质粒pPUR/U6的细胞相比,转染pPUR/U6/hTERT的细胞其hTERT基因表达水平显著下降,端粒酶活性降低,细胞生长速度变慢,p53蛋白表达明显升高.以上结果表明,以DNA质粒为载体产生的内源性短发夹状siRNA能高效抑制hTERT基因的表达,有望成为基因功能研究的有力工具.     

特异性人端粒酶催化亚单位基因小干扰RNA对HeLa细胞生长的抑制作用

通过设计并化学合成人端粒酶催化亚单位(hTERT)特异性siRNA,观察其对hTERT表达水平及肿瘤细胞生长的影响。将hTERT-siRNA以脂质体法转染入HeLa细胞,应用RT-PCR、实时定量TRAP、Western印迹、软琼脂克隆形成实验、荷瘤裸鼠肿瘤内注射等方法检测细胞内hTERTmRNA、蛋白质表达水平及对肿瘤细胞生长的影响。RT-PCR、实时定量TRAP和Western印迹的结果显示hTERT-siRNA明显降低了HeLa细胞内hTERT的mRNA及蛋白质表达水平并伴随有端粒酶活性的下降。克隆形成实验表明hTERT-siRNA组的体外肿瘤形成能力受到抑制。荷瘤裸鼠肿瘤内注射hTERT-siRNA使肿瘤平均体积显著小于对照组。TUNEL凋亡检测表明hTERT-siRNA转染组的凋亡率明显高于对照组。研究表明hTERT特异性siRNA可以明显抑制HeLa细胞内hTERT的表达水平,对其生长有明显抑制作用,是一种有前途的肿瘤治疗新方法。     

Osteogenic and neurogenic differentiation of EGFP gene transfected neural stem cells derived from the brain of porcine fetuses at intermediate and late gestational age

The aims of this study were (i) to determine whether NSCs (neural stem cells) could be isolated from the brain of porcine fetuses at intermediate and late gestational age and (ii) to determine if these stem cells could be differentiated in vitro into osteogenic and neurogenic lineages following transfection with a reporter gene, EGFP (enhanced green fluorescence protein). The NSCs were isolated from the brains of porcine fetuses at intermediate and late gestational age and transfected with EGFP gene using lipofection. The transfected NSCs cells were induced to differentiate into cells of osteogenic and neurogenic lineages. Markers associated with NSCs and their osteogenic and neurogenic derivatives were tested by PCR. The results demonstrated that NSCs could be isolated from the brain of porcine fetus at intermediate and late gestational age and that transfected NSCs expressed EGFP and could be induced to differentiate in vitro. NSCs expressed CD‐90, Hes1, Oct4, Sox2 and Nestin, while following differentiation cells expressed markers for osteogenic (osteocalcin and osteonectin) and neurogenic cells such as astrocyte [GFAP (glial fibrillary acidic protein)], oligodendrocyte [GALC (galactosylceramide)] and neuron [NF (neurofilament), ENO2 (enolase 2) and MAP (microtubule‐associated protein)].     

博尔纳病病毒核蛋白调控神经干细胞存活增殖及ERK1／2信号通路的实验研究

目的观察博尔纳病病毒核蛋白（Borna disease virus p40,BDV p40）对大鼠海马源性神经干细胞（Neural stem cells,NSCs）增殖、存活、分化及ERK1／2信号通路的影响,揭示BDV引起神经精神疾病的部分发病机制。方法（1）分别用pEGFP—N1—p40及pEGFP—N1质粒转染NSCs,观察转染效率并鉴定BDVp40在NSCs中的表达。（2）实验设置3组：未转染组、pEGFP—N1空转对照组及pEGFP—N1—p40转染组,用CCK-8试剂盒、Brdu摄入实验及免疫组化分别检测细胞存活、增殖及分化为神经元、星型胶质细胞、少突胶质细胞的比例的变化,并经Western Blot检测ERK1／2磷酸化的改变。结果（1）成功建立表达BDVp40的NSCs模型;PCR结果显示只有pEGFP—N1-p40转染组细胞有BDVp40基因表达。（2）BDVp40抑制NSCs的存活、增殖,但对于转染后贴壁分化14d时3组细胞分化为神经元、星型胶质细胞、少突胶质细胞的比例未见显著差异。WesternBlot结果显示BDVp40下调了磷酸化ERK1／2在蛋白水平的表达。结论BDVp40抑制NSCs的存活、增殖,但是对NSCs的分化方向没有明显的影响。BDVp40有可能通过下调磷酸化ERK1／2活性对NSCs的存活、增殖起抑制作用。     

Co-transfection with the osteogenic protein (OP)-1 gene and the insulin-like growth factor (IGF)-I gene enhanced osteoblastic cell differentiation

Previous studies from this laboratory showed that the action of Osteogenic Protein-1 (OP-1, BMP-7) on osteoblastic cell differentiation could be enhanced by other protein factors, such as Insulin-like Growth Factor (IGF)-I. In the present study, we examined the effects of co-transfection with a combination of the OP-1 and the IGF-I gene on osteoblastic cell differentiation. The results first showed that fetal rat calvaria (FRC) cells transfected with the OP-1 gene under the control of the cytomegalovirus (CMV) promoter showed substantial production of the OP-1 protein. Transfected FRC cells also showed a DNA concentration-dependent increase in alkaline phosphatase (AP) activity, an osteoblastic cell differentiation marker. Von Kossa-positive nodules, a hallmark of bone formation in long-term cultures of bone-derived cells, were also observed in the transfected cells after 26 days in culture, whereas none were observed in control cells. Co-transfection of FRC cells with the combination of the OP-1 and the IGF-I gene resulted in a synergistic stimulation of AP activity. The increase was DNA dose-dependent. The current data show that transfection of OP-1 gene into osteoblastic cells stimulates osteoblastic cell differentiation in vitro. The study further demonstrates the feasibility of employing gene transfer of a second gene in combination with an OP-1 vector to synergistically enhance OP-1 activity.