慢病毒介导绿色荧光蛋白基因转染大鼠软骨细胞表达研究

目的:慢病毒载体是一种逆转录病毒载体,可将目的基因稳定整合入宿主基因组、感染非分裂期细胞,现已成为基因工程中转移目的基因的理想载体.软骨细胞可定向成软骨,是软骨基因工程中理想的靶细胞.本文以绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)基因作为报告基因,探讨慢病毒介导的GFP基因转染大鼠膝关节软骨细胞的最适病毒感染复数(multiplicity of infection,MOI)、转染效率,以及转染GFP后是否对关节软骨细胞增殖代谢活动产生影响,为下一步实验提供理论基础.方法:常规大鼠膝关节软骨细胞原代、传代培养,应用携带GFP基因的慢病毒载体转染软骨细胞.在软骨细胞培养状态最佳时,以不同MOI值(分别设定为10,20,50,100)进行慢病毒转染实验,96h后在荧光显微镜下观察GFP在软骨细胞中的表达情况,确定最佳MOI值,流式细胞术检测慢病毒转染效率,MTT法绘制生长曲线比较携带GFP基因的慢病毒对软骨细胞增殖能力的影响,以评价GFP慢病毒载体系统转染大鼠膝关节软骨细胞的高效性和稳定性.结果:置荧光显微镜下,转染96 h后,部分软骨细胞可见绿色荧光.其中当MOI=50时,慢病毒转染软骨细胞效率最高,且对软骨细胞生长状态无显著性影响,GFP阳性细胞率(转染效率)为90.1％,MTT法测生长曲线结果显示,与未转染GFP基因的对照组相比,慢病毒转染组对软骨细胞增殖活性没有显著影响(P＞0.05).结论:慢病毒介导的GFP基因转染大鼠膝关节软骨细胞的最适MOI值为50,携带GFP基因的慢病毒能高效转染大鼠膝关节软骨细胞并稳定表达,同时不影响其生物学特性,为将来应用慢病毒载体对大鼠软骨细胞进行基因改造提供了理论基础,也可作为可靠的转基因研究示踪方法,为进一步研究关节软骨疾病的治疗提供了有力依据.     

小鼠精原干细胞不同转染方法效率的比较

本研究采用腺病毒感染、慢病毒感染、脂质体转染和电穿孔转化方法将含有绿色荧光蛋白（GFP）的质粒转入经过差异贴壁法初步分离纯化的小鼠精原干细胞(SSCs)中,转染48 h后通过流式细胞仪检测GFP阳性细胞比例比较4种方法在体外转染精原干细胞的效率.结果显示,脂质体转染效率最高仅为8.64%,不能满足对精原干细胞进一步实验的要求;电穿孔法效率最高达到25.27%,但转化后细胞大量死亡;腺病毒转染细胞的效率达到了32.4%;慢病毒转染效率最高,达到74.25%. 因此,慢病毒转染法是体外转染小鼠精原干细胞的有效方法.     

阳离子脂质体转染人类骨骼肌原代细胞的初步研究

探讨不同脂质体介导基因转染人类骨骼肌原代细胞的转染效率和基因的表达.将含有β-半乳糖苷酶LacZ结构基因的质粒,用三种不同的阳离子脂质体导入人类骨骼肌原代细胞中,通过X-Gal染色观察不同的转染效率.结果发现,Fugene 6转染效率最高,蓝染细胞达10%,其脂质体与DNA的最佳比例为3∶ 2.Fugene 6可有效地将外源基因导入骨骼肌原代细胞,而且外源基因可以长效高效地表达,有望用来作为基因治疗的载体.     

脂质体介导法转染肿瘤细胞效率的优化

目的:研究优化影响脂质体转染效率的因素,以提高脂质体转染效率,为相关研究和应用提供参考.方法:以绿色荧光蛋白(GFP)作为报告基因,采用脂质体Lipofectamine 2000包裹pU6H1-GFP-FAK重组质粒转染Caco-2细胞,研究了细胞接种密度、DNA用量、脂质体与DNA的比例、脂质体-DNA复合物的形成时间、细胞与脂质体复合物的孵育时间、血清的有无及细胞的传代次数等因素对脂质体转染效率的影响.结果:2-5次细胞传代,2×105接种密度、4μg DNA用量、2.5:1的脂质体与DNA比例、30min脂质体-DNA复合物形成时间以及6h细胞与复合物孵育时间,转染效率最高.血清在本实验室条件下并不影响转染效率.结论:实验获得的优化条件可以明显提高脂质体对肿瘤细胞的转染效率,可作为有关研究或应用的参考.     

棉铃虫细胞色素P450 CYP6B6基因启动子活性检测条件的优化

旨在用阳离子脂质体介导携带有pGL3-Basic报告基因的棉铃虫细胞色素P450 CYP6B6启动子pGL-CYP6B6-promoter重组质粒转染Sf9细胞,对启动子活性的检测条件进行优化。将长度为999 bp的棉铃虫CYP6B6基因启动子亚克隆至荧光素酶报告载体pGL3-Basic上,提取无细胞内毒素的质粒,转染处于对数生长期的昆虫细胞Sf9,通过检测荧光素酶的表达量验证启动子的活性。对转染后的检测时间、加入转染质粒的量,转染质粒与内对照质粒pRL-TK的比例分别进行了优化,进而确定检测的最优条件。结果表明,转染后的最适检测时间为24 h,转染质粒的最适用量为3.2μg,报告质粒与内对照质粒用量的比例为10 1时转染效率最高。     

慢病毒转染对鼻咽癌细胞5-8F增殖迁移的影响

目的:探讨慢病毒转染对鼻咽癌细胞株5-8F增殖、迁移的影响,以验证慢病毒转染是否能有效的应用于鼻咽癌细胞的增值及迁移相关研究。方法:以红色荧光标记的慢病毒为转染载体,选定不同的MOI值转染鼻咽癌5-8F细胞株,扩大培养后筛选纯化,流式细胞仪检测转染效率。以最佳MOI值转染后的5-8F(RFP-5-8F)细胞为实验组,未转染的亲代5-8F为空白对照组,取对数生长期未转染的亲代5-8F和红色荧光标记的慢病毒转染的5-8F(RFP-5-8F)细胞进行MTT、划痕实验,观察细胞镜下形态,了解细胞转染前后生长曲线,细胞迁移能力的变化。结果:流式细胞仪检测5-8F细胞慢病毒转染效率大于95%,转染最佳MOI值为30,镜下荧光强度适中。实验组与对照组比较,转染前后5-8F细胞光镜形态相似,生长曲线一致,差异无统计学意义(P=0.997),划痕实验显示5-8F与RFP-5-8F细胞迁移能力一致,差异无统计学意义(P0.05)。结论:慢病毒转染后鼻咽癌细胞能真实有效的的反应原细胞的增值及迁移能力,可以很好的应用于鼻咽癌增殖及其转移机制的相关研究。     

第三代慢病毒包装系统优化及Rev表达质粒对慢病毒包装效率作用初探

目的:对目前最为常用的三质粒慢病毒包装系统进行优化,以期明确各质粒表达的病毒成分对提高慢病毒包装效率的重要性。方法:在限定总质粒量为10μg的情况下,将表达绿色荧光蛋白(GFP)的目的质粒、表达gag/pol、Rev、VSVG的包装质粒按不同比例混合,转染293T细胞进行病毒包装,48 h后收集上清用于感染293T及K562细胞,72 h后经流式细胞术检测GFP+阳性细胞比例,分析所获病毒的感染效率。结果:采用不同的质粒混合比例包装的病毒感染效率具有明显差异,其中携带GFP的目的质粒量影响作用最为显著,当目的质粒量从15%(1.5μg)增至35%(3.5μg)时,GFP+293T细胞比例从14.2%升至45.1%,增加了3.2倍。当固定目的质粒量为35%,同时分别将表达gag/pol或Rev的质粒量从15%提高到25%时,改变Rev组的GFP+阳性率提升最明显,为1.5倍;而改变VSVG质粒量在已测试的混合比例中作用不显著。包装病毒感染K562细胞的结果与293T细胞类似。结论:通过对比包装病毒的感染效率,优化了慢病毒包装的混合质粒条件,并成功地应用于感染白血病细胞系;首次发现提高Rev质粒量可以更有效地提高病毒的包装效率,为利用慢病毒表达体系研究多种基因在血液系统中的功能奠定了技术基础。     

重组水疱性口炎病毒载体病毒包装体系的建立及优化

目的:建立并优化重组水疱性口炎病毒(VSV)载体病毒包装体系,以获得稳定高效的重组VSV载体疫苗包装系统。方法:以prVSVΔG-GFP为骨架载体,pBS-N、pBS-P、pBS-G、pBS-L为辅助载体,探索不同的骨架质粒及辅助质粒用量、包装细胞系、重组痘病毒vTF7-3作用时间、转染试剂作用时间等因素对重组VSV载体病毒包装的影响,用光学显微镜及荧光显微镜观测重组VSV载体病毒的包装效果,应用TCID50法测定重组VSV的滴度。结果:重组VSV的包装效率随着辅助质粒或包装质粒总量的减少而降低,293T细胞较BHK21-WI2细胞包装效率更高,适当延长重组痘病毒vTF7-3作用时间或转染试剂作用时间能提高VSV包装效率。优化的病毒包装条件为:选用293T细胞,v TF7-3以5～15 MOI感染细胞1 h或以5 MOI感染细胞1～4 h,总质粒用量为3.67～22μg,转染细胞6～14 h可获得高效包装的rVSVΔG-GFP。采用优化包装条件高效包装了rVSVΔG-ZE病毒。结论:获得了稳定高效的重组VSV包装体系,为重组VSV载体的疫苗研究奠定了基础。     

优化脂质体对肝癌细胞株HepG2细胞转染效率

摸索用Lipofectamine 2000(Lipo)转染质粒pEGFP-C1到肝癌细胞HepG2较为合适的转染条件。以HepG2细胞为研究对象,采用脂质体Lipofectamine 2000转染pEGFP-C1质粒,在24孔板先按每孔0.5μg固定pEGFP-C1质粒用量,摸索Lipo在1μL、1.5μL、2μL、2.5μL量上较为合适的用量,确定Lipo用量后,然后固定Lipo为1μL,摸索质粒用量0.5μg、1μg,确定脂质体与质粒的最佳比例。此外,对转染中培养基是否含血清,Lipofectamine 2000与pEGFP-C1质粒比例为1:0.5的基础上,扩大用量,即Lipofectamine 2000 2μL和pEGFP-C1质粒1μg,以及脂质体复合物孵育细胞时间进行优化。最后,采用荧光倒置显微镜观察细胞转染效率和方差分析及秩和检验的统计学方法进行统计分析。结果显示,pEGFP-C1质粒固定为0.5μg时,Lipo用量在1μL及1.5μL用量组转染效率最好,之后随着Lipo用量加大,转染效率下降;固定Lipo用量1μL,pEGFP-C1质粒0.5μg时转染效率最好(p0.05),比例不变,扩大Lipo和质粒用量,并不增加转染效率。转染后于3 h、6 h、8 h、12 h、24 h换成正常培养基培养,转染6 h后换液较好。此外,研究发现培养基是否含血清不影响转染效率。本研究表明在24孔板板中用Lipofectamine 2000转染HepG2细胞时较为合适的转染条件为每孔1μL Lipofectamine 2000和0.5μg质粒,脂质体与质粒的最佳比例为2:1,血清不影响转染效率,用含血清培养基转染后6 h换液培养。     

人支气管上皮细胞16HBE和其经硫化镍、反式-BPDE诱导的恶性转化细胞对脂质体转染效率的差异性比较

目的:通过脂质体法转染不同荧光蛋白质粒到多种接种密度细胞的效率差异探讨恶性转化细胞的癌变过程。方法:以16HBE、结晶型NiS诱导的16HBE恶性转化细胞和反式-BPDE诱导的16HBE恶性转化细胞为实验对象,采用不同的细胞接种密度,用脂质体法对它们分别转染两种不同的表达荧光蛋白的质粒,通过荧光显微镜观察细胞的转染情况。结果:无论转染eGFP质粒还是GFP-LC3质粒,在多种细胞密度下,正常细胞16HBE都比恶性转化细胞的转染效率低。结论:恶性转化细胞在癌变过程中可能发生了细胞膜通透性的改变。     

过表达CXCL12基因的脂肪来源间充质干细胞的构建及其对内皮祖细胞趋化作用的实验研究

目的:本研究旨在构建携带间质细胞衍生因子1a(Stromal cell derived factor-1a,CXCL12/SDF-1a)基因慢病毒载体,探索CXCL12慢病毒转染脂肪间充质干细胞(ADSCs)及CXCL12的表达,并观察其对内皮祖细胞的趋化作用。方法:利用PCR的方法从基因库调取并扩增CXCL12基因,克隆到穿梭质粒p Len O-GTP的表达框中,将重组p Len O-GTP载体质粒和慢病毒包装质粒共转染293T细胞,收获并测定病毒滴度,以最适MOI值转染ADSCs,通过western-blot方法测定转染的ADSCs表达的CXCL12,将过表达CXCL12的脂肪干细胞移植到裸鼠背部,3天后流式细胞术鉴定外周血中的血管内皮祖细胞(EPC)的数量变化。结果:CXCL12基因PCR产物电泳与测序结果均正确。重组p Len O-GTP-CXCL12质粒酶切后产物电泳结果正确,含有CXCL12基因的穿梭质粒构建正确。穿梭质粒与慢病毒包装质粒共同感染293T细胞收获CXCL12慢病毒。测得病毒滴度为1.4×109TU/ml。重组慢病毒感染ADSCs的最佳感染复数(multiplicity of infection,MOI)值为50。western-blot检测结果慢病毒感染的ADSCs高表达CXCL12/SDF-1a,过表达CXCL12基因组裸鼠外周血EPC明显高于其余两组。结论:重组CXCL12慢病毒载体构建成功,包装得到高浓度病毒液,感染人ADSCs能稳定过表CXCL12蛋白,并可趋化骨髓内EPC进入外周血,为临床获取应用EPC提供了一种新的方法,为进一步研究过表达CXCL12的ADSCs,促进移植脂肪成活及血管化奠定基础。     

慢病毒介导的大鼠肝BRL-3A 细胞Tmub1 基因沉默及稳定感染细胞 系的建立

目的:构建Tmub1基因慢病毒干扰载体,建立稳定转染细胞系,检测大鼠肝BRL-3A细胞中Tmub1基因表达的干扰效果。方法:设计并构建4对针对大鼠Tmub1基因的特异性shRNA干扰质粒,酶切鉴定、DNA测序所得质粒。将由pRSV-Rev、pMDLg-pRRE、pMD2G和pll3.7干扰质粒组成的包装系统共转染293T细胞,产生慢病毒。所得慢病毒感染大鼠正常肝细胞BRL-3A,Western Blot检测不同靶点RNAi后Tmub1蛋白表达情况,确定有效靶点。针对有效靶点大量包装慢病毒。测定病毒滴度并以最适感染复数(multiplicity of infection,MOI)感染BRL-3A细胞后,G418抗生素筛选稳定感染细胞系BRL-3A/256。RT-PCR和Western Blot检测各组细胞Tmub1 mRNA和蛋白质的表达差异。结果:结果显示Tmub1 RNAi慢病毒载体构建成功,C0020Sh2-Hops-256干扰靶点RNAi效果最强。成功包装Tmub1基因RNAi慢病毒,测定病毒滴度为2.3×108TU/ml,对293T细胞的最适感染复数为60。成功建立Tmub1 RNAi慢病毒载体稳定感染细胞系BRL-3A/256,且在该细胞系中Tmub1 mRNA和蛋白质表达明显降低。结论:成功构建Tmub1 RNAi慢病毒载体,有效干扰BRL-3A细胞中Tmub1 mRNA和蛋白表达;成功筛选出Tmub1RNAi慢病毒稳定感染细胞系BRL-3A/256。     

巨噬细胞RAW264.7不同转染方法的比较

目的:采用不同的转染方法介导siRNA片段转染小鼠巨噬细胞,对不同细胞转染方法进行比较。方法:分别采用脂质体转染、罗氏转染试剂转染、电穿孔法和慢病毒介导siRNA片段转染小鼠巨噬细胞,然后通过流式细胞仪分析不同转染方法的转染效率,并测定对细胞活性的影响以及目的基因的表达水平。结果:慢病毒介导siRNA转染小鼠巨噬细胞效率最高,可达34.75±5.30%,且RNA干扰效果最好;其次为罗氏转染试剂转染和电穿孔法,但电穿孔法细胞活力最低;脂质体转染效率最低,仅为12.17±1.53%,但细胞活力最好。结论:通过对4种小鼠巨噬细胞转染方法的比较,明确了4种转染方法的优缺点,为小鼠巨噬细胞转染提供了实验依据。     

慢病毒重组同源盒基因HOXA4表达载体的构建及其感染人脐带间充质干细胞的实验性研究

目的 构建携带同源基因HOXA4的慢病毒表达载体,并测定其对人脐带间充质干细胞的感染效率.方法 使用酶切及PCR技术从含有HOXA4基因的质粒克隆模版HOXA4-MSCV逆转录载体中获取目的 基因HOXA4,并将HOXA4基因重组到慢病毒载体表达质粒上Lenti-GFP-CTB,通过酶切、测序验证HOXA4基因后,将Lenti-GFP-HOXA4质粒、和辅助包装质粒pRsv-REV、pMDlg-pRRE、PMD2G共同转染人胚胎肾上皮细胞系293T细胞,获得携带HOXA4基因的重组慢病毒Lentiviral-HOXA4;然后感染人脐带间充质干细胞,通过荧光显微镜及流式细胞术检测其感染效率.结果 成功构建携带HOXA4基因的慢病毒表达载体Lentiviral-HOXA4,并获得高纯度的慢病毒浓缩液.经检测病毒滴度达2.11×108 TU/ml.成功转染HOXA4基因的脐带间充质干细胞表达绿色荧光蛋白,当病毒感染复数（MOI）值为60时转染效率最高,达（95.4±4.3）%.结论 成功构建携带人HOXA4基因的慢病毒,并可以在体外有效转染人脐带间充质干细胞.     

用Gateway 系统构建携带Grb2-SH2 基因重组慢病毒载体

目的:构建携带Grb2-SH2基因重组慢病毒载体。方法:把Grb2-SH2基因从合成的工程载体PUC-57中导到入门载体pentr-3C中,再利用LR反应重组到目的载体plenti,通过酶切和测序分析对比验证Grb2-SH2基因后,将plenti-Grb2-SH2质粒利用慢病毒转染系统转染人胚胎肾上皮细胞株293T细胞获得携带Grb2-SH2慢病毒载体。结果:构建的重组质粒经酶切及测序和分析比对鉴定正确,目的基因片段大小约为500bp;该质粒与包装质粒共转染293T细胞获取的慢病毒,转染效率约为90%。结论:成功构建转载质粒plenti-Grb2-SH2及携带Grb2-SH2基因慢病毒载体。     

影响小鼠体细胞脂质体法转染效率的因素

本实验主要研究脂质体量、质粒量、细胞在脂质体-质粒复合物中暴露时间、细胞传代次数以及细胞种类对转基因效率的影响。首先研究了脂质体量、质粒量和细胞在脂质体-质粒复合物中暴露时间对小鼠胎儿成纤维细胞(MFFC)的绿色荧光蛋白(GFP)转染效率的影响。结果表明,在本实验条件下,用传至3代的MFFC,24孔培养板中每孔接种4-10×10~4个细胞,70%-90%贴满程度,当脂质体(LipofectAMINE)4μg、质粒(pEGFP-N1)0.3μg,复合物作用时间为6h时获得的转染效率最高, 为30.7%。用此方案比较不同传代次数的MFFC转染效率结果表明,原代细胞的转染效率为10.0%, 3代为28.9%,到15代降到7.2%。说明随着传代次数的增加,转染效率逐渐降低。将MFFC、小鼠输卵管上皮细胞(MOEC)和小鼠颗粒细胞(MGC)分别传至3代,采用上述方案进行转染,转染效率分别是27.8%、13.7%和14.2%。可见不同种类细胞的转染效率不同。细胞周期检测表明,无论是不同代次的细胞还是不同种类的细胞,其转染效率高低与M期所占比例的多少有关。这为如何提高转染效率提供了有利的依据。     

小鼠KGF基因毛囊特异性表达载体的构建及mESC脂质体悬浮转染条件的优化

旨在构建小鼠角质细胞生长因子(KGF)真核表达载体pCDsR-UKA,通过脂质体转染法转染小鼠胚胎干细胞( mESC),并进一步优化其转染条件,最终获得可以正常生长并稳定表达红色荧光蛋白的转KGF基因的ES细胞.利用RTPCR技术扩增小鼠KGF基因cDNA并构建表达载体pCDsR-UKA (6.6 kb),经鉴定正确的重组质粒DNA用脂质体包裹后转染mESC.从小鼠成纤维细胞cDNA扩增出891 bp的KGF基因片段与UHS启动子和BGH polyA序列成功重组到pCDsRed2载体中.经酶切和DNA测序验证,插入载体的DNA片段为KGF基因且方向正确.采用脂质体法优化转染条件,mESC最高转染效率达到(34.4±4.1)％.经G418筛选的转基因ES细胞通过PCR鉴定证实外源基因已整合在ES细胞基因组中.成功获得了小鼠KGF基因片段,以及真核表达载体pCDsR-UKA,经优化的脂质体悬浮法转染条件,在六孔板中当DNA与脂质体比例为3:10时,可获得最佳转染效率且不改变ES细胞的生长状态,经筛选获得了转基因ES细胞克隆.为下一步通过四倍体补偿技术获得ES小鼠提供了转基因ES细胞.     

脂质体介导基因编辑载体质粒转染条件的优化

[目的]探讨脂质体介导基因编辑载体质粒转染人食管癌Eca-109细胞的最佳条件。[方法]以基于Cre/Lox P系统的p GT-A1B1和基于CRISPR/Cas9系统的p X458-sgRNA8两种基因编辑载体质粒为实验材料,将环状和线性质粒以不同DNA用量(0. 2、0. 4、0. 6和0. 8μg)和不同DNA与脂质体比例(1∶1、1∶1. 5、1∶2、1∶2. 5和1∶3)转染Eca-109细胞,计算转染效率。[结果]不同DNA用量条件下,p GT-A1B1在0. 4μg和0. 6μg时转染效率较高,p X458-sgRNA8在0. 6μg时转染效率较高,与其它DNA用量比较均有显著性差异(P 0. 05)。不同DNA与脂质体比例条件下,p GT-A1B1在比例为1∶1. 5和1∶2时转染效率较高,p X458-sgRNA8在比例为1∶2. 5时转染效率较高,与其它比例比较均有显著性差异(P 0. 05)。同一种质粒的环状和线性结构形态,在DNA用量或DNA与脂质体比例相同时,转染效率差异不显著(P 0. 05)。[结论]建立了脂质体介导基因编辑载体质粒转染Eca-109细胞的最佳转染条件,质粒p GT-A1B1和p X458-sgRNA8的DNA用量分别为0. 4～0. 6μg和0. 6μg,DNA与脂质体比例分别为1∶1. 5～1∶2和1∶2. 5。     

第三代慢病毒高效率包装系统的建立

慢病毒介导法是最有前途的转基因动物生产方法之一,高滴度慢病毒颗粒的包装是慢病毒转基因动物技术的关键.本研究应用含有增强型绿色荧光蛋白基因(eGFP)的第3代慢病毒载体系统,用脂质体转染法将慢病毒系统4质粒共转染293T包装细胞,培养48～72 h收集病毒上清液,通过超速离心进行浓缩,采用批量快速测定法(LaSRT)测定病毒滴度.结果显示,用脂质体转染法包装的慢病毒能成功地感染293T细胞,经检测病毒滴度达到5×108IU/mL以上,初步建成了高滴度慢病毒包装平台,为慢病毒介导制作转基因动物奠定了良好的研究基础.     

用Fugene6制作高滴度慢病毒方法的优化比较

针对实验室中比较普遍的包装的慢病毒滴度不高的问题,我们对慢病毒包装过程中的几个关键步骤进行了优化。采用Fugene6同时转染携带GFP的质粒和包装慢病毒所必需的包装质粒进入293T细胞中。通过使用荧光显微观察GFP的表达亮度及流式细胞技术测量GFP阳性细胞的比例来测定病毒滴度。通过优化Fugene6和DNA的比例,发现当Fugene6和DNA的比例是3:1时获得的慢病毒的滴度最高;通过对转染后收获病毒的时间的比较,发现转染48小时后回收所得到的慢病毒滴度最高。