绿色荧光蛋白在α-1,3半乳糖基转移酶敲除猪组织器官的表达分析

猪是人类异种器官移植的理想供体,然而猪-人的异种器官移植会产生剧烈的排斥反应。虽然已制备的α-1,3半乳糖基转移酶基因敲除（Galactosyltransferase gene knockout, GTKO）猪可有效缓解猪-人异种器官移植引起的超急性免疫排斥,但缺少报告基因直观示踪移植后的细胞迁移及器官排斥状态。本文将CAG启动子驱动增强型绿色荧光蛋白（Enhanced green fluorescent protein, EGFP）的表达载体导入GTKO猪耳成纤维细胞,通过体细胞核移植技术制备了EGFP猪。利用双荧光蛋白观测镜、荧光显微镜及定量PCR扩增观察、检测和分析克隆猪各组织器官中EGFP蛋白和转录本的表达状况。结果显示,EGFP蛋白及转录本在克隆猪各组织器官中均有表达,但在肝脏和中枢神经系统中表达较弱。本文成功获得了各组织器官表达EGFP的GTKO猪,为EGFP示踪异种细胞组织移植奠定了基础。     

猪作为异种器官移植供体的研究进展

异种器官移植是现代和未来医学的重要研究领域之一,转基因猪有望为人类提供移植所需的器官,本对猪作为异种器官移植供体的可能性,移植引起的免疫排斥反应及病毒感染等问题进行了综述和讨论。     

五指山小型猪单个核细胞表面α Gal抗原表达差异的分析

利用猪的器官为挽救脏器终末衰竭病人而进行的异种移植是有效救治病人的途径之一.由于猪细胞表面存在的α1,3半乳糖会引起超急性免疫排斥反应,导致移植器官最终被移植受体排斥.除人类和旧大陆猴外,所有哺乳动物细胞表面都有αGal半乳糖表达,但个体间表达量存在显著差异.为研究近交系五指山小型猪细胞表面α1,3半乳糖表达的个体差异,本实验利用FITC-isolectin进行荧光标记,通过流式细胞术以及激光共聚焦分析,对14例5月龄猪样本外周血单个核细胞表面的α1,3半乳糖水平进行检测.利用猪肾上皮PK15细胞确定FITC-isolectin标记的最适浓度为25ng/μl(细胞标记效率大于85%).结果显示,14头猪外周血单个核细胞表面α1,3半乳糖的表达差异范围在1.25～2.09倍之间,远低于普通非近交系猪的个体差异.本研究为利用近交系五指山小型猪作为异种器官移植的研究材料提供了基础数据.     

表达人α-1，2-岩藻糖苷转移酶、衰变加速因子和CD59基因的转基因小鼠的建立及其抗异种移植排斥反应的研究

在进行非协调性异种器官移植时,目前已经证实表达人α-1,2-岩藻糖苷转移酶（HT）或者补体调节蛋白的供体动物器官均可以部分克服超急性排斥反应．本文的研究目的是探讨是否共表达人HT和补体调节蛋白（衰变加速因子与CD59）的转基因小鼠的外周血单核细胞能更有效的克服异种移植排斥反应．利用受精卵显微注射技术建立转人HT,DAF和／或CD59基因的小鼠动物模型,流式细胞技术筛选表达不同基因的转基因小鼠．将小鼠的外周血单核细胞与15％的人血清共孵育,检测细胞表面天然抗体的沉积、补体的激活以及黏附分子的表达等．三种目的基因均可以在转基因小鼠体内表达,并且HT基因的表达显著减少了引起异种移植排斥反应的主要抗原半乳糖α-1,3-半乳糖（α—Gal）的表达．功能实验表明,与单一目的基因表达的转基因小鼠相比,共表达HT／DAF或HT／CD59的转基因小鼠的外周血单核细胞对抗人血清介导溶破细胞的能力显著增强．而且三基因共表达的外周血单核细胞对抗人血清介导溶破细胞的能力最强,可以克服超急性排斥反应并且可以减少黏附分子的表达．高水平表达人HT,DAF和CD59基因的转基因小鼠可以完全克服异种器官移植超急性排斥反应并且可以部分克服急性血管排斥反应．本研究表明,表达三种基因的转基因小鼠的器官异种移植时存活时间可以显著延长,对异种移植来说也许是更合适的选择．     

转人源免疫球蛋白猪胚胎的研究进展

转基因猪能够为人类提供可移植的异种器官,从而缓解临床医学应用上供体移植器官短缺的压力.本文综述了异种器官移植后发生免疫排斥的研究进展,讨论了应用原核显微注射法和精子栽体法生产转人源免疫球蛋白基因(DAF、MCP、CD59)巴马香猪胚胎的方法,力争为解决异种移植的技术"瓶颈"提供技术支撑,为后续的异种器官移植做初步的研究.     

猪作为人类器官移植供体的研究进展

利用猪器官作为人类移植器官的来源是解决当前人源器官严重短缺的途径,但需要解决免疫排斥反应、病毒感染和凝血功能障碍等问题,通过基因技术对猪细胞内的相关基因进行改造,在一定程度上能有效降低病毒感染风险和减轻排斥反应。本文介绍了猪作为人类器官来源的优势及其面临的问题,以及异种器官移植的研究实例。     

基因修饰猪作为异种器官移植供体的研究进展

器官移植是治疗脏器器官终末病变的根本方法,目前器官移植的最大障碍是供体器官的缺乏。异种器官移植为解决上述难题打开了一扇门。猪与人类在解剖学和生理学等方面非常相似,是理想的器官移植的供体。基因修饰猪在异种器官移植中有着重要的应用,该文就猪–人异种器官移植发生免疫排斥的机制及其对策、器官移植后的生理功能以及潜在的病毒感染风险等方面的研究进行了综述和讨论,为异种器官移植提供理论基础。     

转基因猪异种器官移植应用前景

转基因猪能为人类提供可移植的异种器官,解决移植器官短缺的问题.但是,异种移植后产生的免疫排斥反应,主要包括超急性排斥反应和迟发性排斥反应,它们最终将导致移植物的致命损伤,是限制异种器官广泛应用的最大障碍.最近的一些研究,在克服免疫排斥方面已经取得了可喜的成果.作为异种器官供体,猪携带的内源性逆转录病毒也可能对人体产生潜在的威胁.迄今,还没有研究证明其不会感染人类机体.本文针对异种器官移植后的免疫排斥发生的机理,克服免疫排斥的方法以及逆转录病毒的潜在感染等方面进行了综述和讨论.     

异种器官移植中的Galα（1,3）Gal抗原表位的研究进展

改造猪的器官移植给人类被认为是解决人类移植器官供不应求的可能方案,但由于猪和人在免疫学上的差异使移植到人体的猪的带血管器官很快被排斥掉,本文综述了近十年来对猪-人之间最重要的差异性抗原表位的研究进展.     

转基因猪提供移植器官

美国明尼苏达大学的研究者们提出了一个设想:生产基因工程猪作为人类器官移植的器官供体.目前,移植器官的人类供体不足,并且很难找到匹配的器官.这就是说许多需要进行器官移植的患者,将得不到器官. 为了食用已大量繁殖动物,所以用饲养动物作为器官供体在道德问题上可能不会有争议.根据动物的大小及可用性,最适合的动物可能是猪. 在进行上述手术之前,必须解决因排异反应产生的问题.人:人移植也会引起一些排异反应,但通常可用药物加以解决.然而在异种移植体上会发生更严重的超急性排斥反应,被移植的器官将遭到人免疫系统非常强烈的攻击,几小时内该器官被破坏,以致于失去正常的功能.     

猪bmp15基因报告载体的构建及其特异性

为了研究骨形态发生蛋白15(bmp15)基因的表达和调控特性,通过克隆猪bmp15基因2.2 kb启动子片段,构建pBMP15-EGFP报告载体,实现监测干细胞向类卵母细胞分化的过程。以猪卵巢组织和中国仓鼠卵巢细胞(CHO)、成肌细胞(C2C12)、猪羊水干细胞(pAFSC)为材料,通过RT-PCR、免疫荧光、细胞转染、显微注射检测bmp15组织特异性表达,并且通过单层细胞诱导检测该基因体外示踪类卵母细胞获得过程的能力。RT-PCR结果显示bmp15在猪的卵巢组织中特异表达,在CHO中表达,而在C2C12和pAFSC中不表达。卵巢组织切片免疫荧光检测结果显示bmp15表达于卵泡发育的各个阶段。瞬时转染不同细胞发现启动子只在CHO中有活性,而在C2C12和pAFSC中均无活性。显微注射重组质粒片段结果显示增强绿色荧光蛋白(Enhanced Green Fluorecence Protein,EGFP)在卵母细胞体外成熟18 h启动表达,并能够持续至4-细胞期胚胎。单层细胞诱导结果显示诱导12 d的pAFSC出现携带EGFP的圆形细胞团。说明bmp15具有表达特异性和示踪干细胞诱导分化为类卵母细胞的潜能。     

EGFP标记柔嫩艾美耳球虫重组卡介苗的构建及其在鸡体内的分布

鸡球虫病给禽类养殖业带来重大经济影响。本实验利用DNA重组技术将柔嫩艾美尔球虫保护性抗原基因rhomboid和增强型绿色荧光蛋白EGFP基因串连,将其克隆到BCG中,构建EGFP标记柔嫩艾美耳球虫重组卡介苗pMV361-Rho／EGFP。将rBCG口服免疫6日龄雏鸡,一周后剖杀,取肝、脾、肺、肾、盲肠各组织器官制作冰冻切片,激光共聚焦显微镜观察各组织器官rhomboid表达情况。另分别于免疫后7,14,21,28天提取肝、脾、肺、肾、盲肠各组织器官总RNA,实时定量RT-PCR方法检测rhomboid目的基因转录情况,比较各时期组织器官rhomboid基因表达量。结果显示,免疫一周后,用激光共聚焦显微镜观察到在肝、脾、肺、肾、盲肠各组织器官中均有EGFP表达。实时定量RT-PCR结果显示,免疫14天后rhomboid基因表达量达到高峰,随后开始下降,至28天后消失。本研究为重组卡介苗疫苗作为抗球虫疫苗的研究奠定基础。     

异种器官移植中的补体系统

异种器官作为器官移植的供体显示出很大的潜力。但是,异种器官移植中出现的超急性排斥反应是当前将其应用于临床的最大障碍。补体系统在超急性排斥反应中发挥了重要的作用。通过抑制补体系统的活性,可以达到延长移植物生存时间的目的。通过转基因的方法,使人的补体调节蛋白基因在供体体内表达,则可能从根本上抑制超急性排斥反应的发生。     

中国版纳小型猪近交系动脉异种移植靶抗原研究

目的　研究中国版纳小型猪近交系动脉的异种靶抗原α -Gal的分布和半定量分析 ,为研究异种移植超急性排斥反应和异种生物材料提供资料。方法　通过亲和免疫组织化学法和图象分析对 10头版纳小型猪的四级动脉进行α Gal的分布和半定量研究。结果　 (1)各级血管组织中血管内皮细胞阳性表达明显 ,弹性纤维、胶原纤维和平滑肌细胞未见表达 ,外膜有微弱表达 ;(2 )图象分析显示 ,管径越细 ,其内皮细胞的表达越高 (P <0 .0 1) ,各级动脉内皮细胞阳性表达的面积密度比的组间差异显著 (P <0 .0 1) ,t检验发现每两组间的动脉内皮细胞阳性表达面积密度比相差显著 (P <0 .0 1)。结论　 (1)版纳小型猪动脉内皮细胞均有异种抗原α Gal分布 ,但是分布不均匀 ;(2 )微血管血栓是异种移植超急性排斥反应中的重要环节 ,小型猪的异种器官移植、彻底解决异种移植超急性排斥反应的关键是防治微血管栓塞     

异种器官移植：前景如何？

目前异种器官移植在进入临床的过程中存在两大难题——免疫排斥和病原微生物感染.人类为防止免疫排斥而采取的措施使超急性排斥得到了很大程度的避免,但大大增加了器官移植受体感染病原微生物的机会.猪作为人类理想的器官供体,却有多种内源性病毒,其中猪内源性逆转录病毒（PERV）引起了人类较大的关注.PERV的跨种感染存在正、反两方面的证据,使得异种器官移植的前景喜忧掺半.     

绿色荧光转基因大鼠模型的建立

目的随着干细胞研究的推进,大鼠干细胞的研究日趋迫切。本研究旨在为活体荧光影像系统、干细胞归巢、细胞移植体内示踪研究,提供绿色荧光蛋白EGFP转基因大鼠模型。方法通过显微注射方式获得EGFP转基因大鼠,采用活体荧光影像系统、激光共聚焦显微镜,对EGFP转基因大鼠各个组织的荧光表达水平进行比较;采用流式细胞术检测转基因大鼠血液和骨髓细胞、骨髓干细胞的荧光标记率,筛选骨髓干细胞高效标记绿色荧光的转基因大鼠。结果建立了心脏、肝脏、肌肉、肺、胰腺、脑、膀胱、胃、肾脏、肠和脾脏组织中,系统性表达EGFP的SD-TgN（ACT-EGFP-1）ZLFILAS转基因大鼠;流式细胞术检测表明,该品系血液细胞绿色荧光标记率为94.4%,骨髓干细胞绿色荧光标记率为97.8%。结论建立了多组织系统性高表达绿色荧光,骨髓干细胞荧光标记率高达95%以上的转基因大鼠,为影像分析,造血干细胞的归巢等研究提供了大鼠模型。     

编委推荐

<正>Cell Stem Cell |通过胚胎互补诱导多能干细胞在猪体内产生人源化中肾异体器官移植是代替原始器官发挥功能的有效方法,但是受到移植器官短缺和缺乏具有组织相容性供体等方面的限制。一种有希望的解决方法是通过胚胎与多能干细胞(PSCs)的互补,产生具有人类组织的大型哺乳动物异种嵌合体。利用该方法,目前在小鼠和大鼠之间已经成功实现了胰腺、胸腺和肾脏等器官的异种器官形成。     

版纳小型猪近交系内分泌器官的解剖观察

猪在生理、解剖、组织、免疫及营养代谢等方面与人类有很多相似之处,已被应用于生物学及医学研究的各个领域。近年来随着异种器官移植研究的深入,猪成了人最理想的异种器官供给［１］。版纳小型猪近交系［２］目前已进入１８世代,近交系数达９７．８％,是目前最理想的人类异种器官供体［２］和最理想的实验用小型猪之一［３,４］。但缺乏翔实的解剖学资料。本实验对版纳小型猪近交系的内分泌器官进行了解剖观察,以期提供版纳小型猪近交系内分泌器官的解剖学资料。１　　材料和方法１．１　　材料　　选取中国版纳小型猪近交系５头,１…     

异种移植的病毒安全性研究进展

猪-人异种移植有望解决人源器官短缺的严重问题。然而,以前病毒（provirus）形式整合入猪基因组中的猪内源性反转录病毒（porcine endogenous retrovirus,PERV）难以去除,PERV有可能通过异种移植传播给人类,甚至产生新的病毒性疾病。本文回顾了PERV与异种移植病毒安全性及我国特有小型猪中PERV的相关研究。