人α-半乳糖苷酶、α-1,2-岩藻糖转移酶cDNA序列转染克服异种移植超急性排斥反应

半乳糖α 1,3 半乳糖抗原是引起异种器官移植超急性排斥反应 (hyperacuterejection ,HAR)的主要抗原 .α 半乳糖苷酶和α 1,2 岩藻糖转移酶基因可以以不同的方式降低半乳糖α 1,3 半乳糖抗原在内皮细胞表面的表达量 .将人α 半乳糖苷酶基因和α 1,2 岩藻糖转移酶基因单独或连接在一起导入猪血管内皮细胞PEDSV .15中 ,检测细胞表面的抗原及异种天然抗体对细胞杀伤作用 .结果表明α 半乳糖苷酶基因可以将猪血管内皮细胞表面的半乳糖α 1,3 半乳糖抗原清除 74 13%,而α 1,2 岩藻糖转移酶基因也可以清除 4 7 75 %的细胞表面异种抗原 ,但二者都不能达到完全清除的目的 .当α 半乳糖苷酶和α 1,2 岩藻糖转移酶双基因在内皮细胞内共表达时 ,则可以基本清除半乳糖α 1,3 半乳糖抗原 .抗原的减少也可以相应地减弱内皮细胞对异种天然抗体介导的杀伤作用的敏感性 ,尤其是双基因共表达时细胞基本不被杀伤 .结果表明 ,α 半乳糖苷酶基因和α 1,2 岩藻糖转移酶基因可以有效地清除血管内皮细胞表面的半乳糖α 1,3 半乳糖抗原 ,克服HAR的发生 ,为下一步进行动物实验 ,探讨克服异种移植HAR提供了技术途径     

细胞表面的物理化学修饰

移植排斥是生物学中的重大问题,其理论涉及众多生物学科,包括免疫学、生物化学、分子生物学、生理学、细胞生物学、实验血液学等;其实践涉及同种和异种细胞、组织、器官移植,关系到肿瘤、糖尿病、急性放射病、免疫缺陷症、器官衰竭等数以百万计患者的治疗和健康。使用化学材料聚乙二醇、海藻酸钠、壳聚糖、多聚赖氨酸等,发挥化学、物理、生物学科交叉的优势,在移植物细胞表面进行物理化学反应,修饰和改造细胞表面抗原分子,有望为克服移植排斥反应开辟新的途径。     

人α-半乳糖苷酶转导克服异种移植HAR的小鼠实验研究

α 半乳糖苷酶可以特异地清除半乳糖α 1,3 半乳糖抗原 (Galα1,3Galantigen) ,此抗原是引起异种器官移植超急性排斥反应 (HyperacuteRejection ,HAR)的主要异种抗原 .将构建好的α半乳糖苷酶转基因载体通过显微注射的方式注入小鼠受精卵 ,培育出了转基因小鼠 .结果表明 ,转基因小鼠的心、肝、肾、脾、肺组织中均有人α 半乳糖苷酶基因的表达 ,其表达可以有效减少小鼠器官表面Galα1,3Gal抗原的表达水平 ,可以降低转基因小鼠脾细胞对补体介导的杀伤作用的敏感性 .研究表明人源α半乳糖苷酶基因可用于研制不表达Galα1,3Gal抗原的转基因动物 ,从而可以降低异种器官移植HAR的反应强度 ,提高移植物的存活期     

表达重组咖啡豆α-半乳糖苷酶的酵母工程菌的高密度发酵

用5 L发酵罐优化了重组咖啡豆α-半乳糖苷酶酵母工程菌pPIC9K-Gal/GS115(本室构建)的高密度发酵工艺.通过对发酵条件的优化,包括甘油补充量及补充时机、甲醇诱导量及诱导时机、溶氧控制、诱导时间等,重组咖啡豆α-半乳糖苷酶在毕赤酵母中得到了高效表达.利用所确定的最适条件进行发酵,菌体密度最终达到368 g/L以上,每批发酵液离心后可获得3.5 L的发酵上清,上清中的蛋白含量达到3 g/L以上,目的蛋白占上清总蛋白的50%以上,含量约为1.5 g/L,上清中α-半乳糖苷酶的活性维持在80 U/ml左右.确立工艺后又进行了3次发酵试验,证明了工艺的可行性和稳定性.为重组咖啡豆α-半乳糖苷酶在B→O血型改造和酶解大豆低聚糖方面的应用奠定了基础.     

α-半乳糖苷酶酶解B型长臂猿细胞回输A型长臂猿的研究

使用基因重组咖啡豆α 半乳糖苷酶体外处理B型长臂猿红细胞 ,使其转变为O型 ,再回输给A型长臂猿 .α 半乳糖苷酶可以清除B型长臂猿红细胞表面B抗原 ,而不影响红细胞结构、功能及其在受体体内存活 .α 半乳糖苷酶酶解的B型红细胞输给A型血的长臂猿 ,未发生输血反应 ,受血猿的血液及尿液常规指标与输血前相比 ,无明显变化 .     

A20基因转导抑制异种移植中猪内皮细胞的活化

延缓性排斥反应 (DXR)是进行异种器官移植亟待解决的问题之一 .在DXR过程中 ,核心事件是异种移植物血管内皮细胞的活化 .核转录因子 (NF κB)在这一过程中起着重要的作用 .A2 0是一个具有锌指结构的蛋白 ,它可以抑制以NF κB为核心的信号转导系统 .向猪血管内皮细胞(PAEC)中导入A2 0基因 ,经RT PCR检测 ,A2 0基因能在细胞中稳定表达 .细胞生长曲线分析表明 ,A2 0的基因转导并不影响细胞的正常生长 ;电泳迁移率变动分析 (EMSA)表明 ,A2 0基因能抑制由肿瘤坏死因子 α(TNF α)诱导的NF κB的激活 ;流式细胞术分析表明 ,A2 0基因对受NF κB调控的一个重要炎症因子———E选择素的表达抑制率达 77 2 % .A2 0基因转导可能成为克服异种移植过程中DXR的手段之一 .     

E1A基因转导抑制小鼠血管内皮细胞的激活

延缓性排斥反应 (delayedxenograftrejection ,DXR)是进行异种器官移植亟待解决的问题之一 .在DXR过程中 ,核心事件之一是核转录因子NF κB的激活 .人腺病毒 5 (Ad5 )的早期转录产物E1A蛋白可抑制以NF κB为核心的信号转导系统 .利用转基因技术向小鼠的受精卵导入了E1A基因 ,PCR和Southern印迹检测了 4 4只仔鼠 ,其中有 8只整合了E1A基因 .RT PCR检测发现 ,3只小鼠F1代的心、肝、肾等脏器都有E1AmRNA的表达 ,小鼠表型正常 .通过尾静脉向转基因阳性小鼠体内注射人灭活血清 ,模拟DXR发生的生理过程并用免疫荧光检测脏器细胞表面炎症分子E 选择素的表达水平 .结果表明 ,E1A基因的转导显著抑制了小鼠脏器细胞表面E 选择素的表达 ,为解决DXR的发生提供了可行的途径