酪氨酸羟化酶和左旋芳香族氨基酸脱羧酶基因的细胞表达及活性检测

由于在帕金森病中合成多巴胺所需的酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)和左旋芳香族氨基酸脱羧酶(aromatic L-amino acid decarboxylase,AADC)活性明显降低,所以补充多巴胺合成酶成为基因治疗帕金森病研究的主要手段。我们分别构建了重组逆转录病毒载体pLHCX／TH及pLNCX2／AADC,通过脂质体介导将带有目的基因的载体分别转到包装细胞PA317中,经筛选得到产病毒的细胞PA317／TH和PA317／AADC,采用免疫组化、原位杂交方法检测目的基因表达;细胞经裂解后进行的酶促反应产物多巴胺以高压液相电化学方法检测证明所克隆的T‘H及AADC基因具有功能活性;这两种基因工程改造细胞可以完成酶促动力学的功能,使L-dopa及多巴胺产生明显增加。本研究为用TH和AADC双基因对帕金森病进行基因治疗提供了一定的依据。     

Nurr1及其在帕金森病诊断与基因治疗中的应用

Nurr1是属于核受体超家族的一种转录因子,对多巴胺能神经元的分化、存活和功能维持起重要作用,其功能异常与帕金森病密切相关。本文将从Nurr1在中枢神经系统的分布、Nurr1与多巴胺能神经元发育、Nurr1与帕金森病发病的关系及其在帕金森病的诊断与基因治疗中的应用等方面作一简要综述。     

Nurr1基因与干细胞多巴胺能表型分化的研究进展

中枢神经移植治疗帕金森病未能得到广泛开展的主要原因是伦理道德问题和不能获取足量的供体组织等。因此,尝试基因工程化干细胞使之成为多巴胺能神经元以释放多巴胺递质来达到治疗的目的是目前研究的热点。核受体相关因子-1（nuclear receptor related factor 1,Nurr1）基因与多巴胺能表型的产生有密切关系,本文对Nurr1基因使干细胞向多巴胺能表型神经完样细胞分化的研究进展进行了综述,并提出了今后的研究方向。     

核受体相关因子1表达下调对多巴胺能细胞酪氨酸羟化酶和神经突起生长的影响

将合成的核受体相关因子1（nuclear receptor-related factor 1,Nurr1）特异性短发夹寡核苷酸（small-hairpin RNA,shRNA）序列插入真核表达载体pSilen Circle（pSC）,构建Nurr1基因特异性shRNA真核表达载体,转染体外培养多巴胺能神经前体细胞系MN9D,分别采用实时荧光定量PCR和Western blot方法检测其对MN9D细胞内源Nurr1的干扰作用及其对酪氨酸羟化酶（tyrosine hydroxylase,TH）表达的影响,并在倒置显微镜下观察MN9D细胞神经突起生长的情况,探讨Nurr1 shRNA表达载体对多巴胺能细胞表型标记物删和以神经突起延长为特征的细胞成熟的影响。结果表明,脂质体组细胞和转染阴性对照质粒的MN9D细胞内Nurr1、TH的表达正常,而转染Nurr1 shRNA真核表达载体（pSC-N1和pSC-N2）的MN9D细胞内Nurr1和TH的mRNA水平明显降低,Nurr1 mRNA的下降率分别为62．3％和45．6％,TH mRNA的下降率分别为76.3％和62．6％。同时Nurr1和TH蛋白的表达亦明显下调,Nurr1蛋白的下降率分别为57．4％和72．0％,TH蛋白的下降率分别为79．1％和70．1％。另外,转染Nurr1 shRNA真核表达质粒的MN9D细胞神经突起延长有所减少,但是与正常细胞无明显差异。结果提示：Nurr1 shRNA真核表达载体能显著下调MN9D细胞内源Nurr1和TH mRNA和蛋白的表达,同时可能对MN9D细胞的神经突起延长有一定的抑制作用。Nurr1 shRNA表达载体的成功构建为多巴胺能神经元发育以及帕金森病相关基因的功能研究奠定了基础。     

腺相关病毒与人多药耐药基因重组载体的构建及在NIH3T3细胞中的表达

腺相关病毒 (adeno- associated virus,AAV)属细小病毒科 ,是一种最小的动物病毒 .具有其他病毒载体所没有的优点 ,在基因治疗中日益受到瞩目 .以 AAV的一种多克隆载体为基础 ,构建了携带 MDR1基因的重组腺相关病毒载体 (r AAV- MDR1 ) ,经 2 93细胞包装成重组病毒 .将重组质粒、重组病毒分别转染和感染 NIH3T3细胞 ,用 PCR和 MTT法检测了人 MDR1基因的转导及表达 .为 MDR1基因用于临床和腺相关病毒载体在基因治疗中的应用提供了依据     

大鼠瘦素基因重组腺相关病毒的构建及在原代神经元细胞中的过表达

目的构建携带大鼠瘦素(leptin)基因的重组腺相关病毒(adeno-associated virus,AAV),并鉴定其在原代鼠神经元细胞中介导的瘦素过表达,为肥胖症基因治疗研究奠定实验基础。方法提取大鼠脂肪组织总RNA,利用RT-PCR技术,获取目的基因瘦素cDNA,通过重组DNA技术,得到瘦素cDNA与pGEM-T载体的重组质粒,阳性重组子用PCR及测序分析鉴定。用Spe I和EcoR V双酶切将pGEM-Leptin中的瘦素基因片段切出,再克隆到AAV2表达质粒pTR-UF22中,构建瘦素重组AAV2载体pAAV2-CBA-leptin。以pDG作为辅助质粒用HEK293细胞包装AAV2-CBA-Leptin,并用一步重力流柱法纯化病毒,由荧光定量PCR测定病毒基因组DNA的拷贝数即为病毒滴度。然后将AAV2-CBA-Leptin及对照病毒AAV2-CBA-EGFP感染大鼠原代神经元细胞,分别用免疫染色和Western blotting鉴定外源基因在神经元的表达。结果测序证实瘦素基因与GenBank提供的原始序列完全一致。重组载体经酶切鉴定与预期结果完全一致,HEK293细胞包装病毒效果良好,得到滴度为1.5×1012vg/mL纯化的重组瘦素病毒AAV2-CBA-Leptin。Western blotting检测显示AAV2-CBA-Leptin能介导瘦素在大鼠神经元细胞中过表达,并随着病毒量的增加而增强。AAV2-CBA-EGFP感染鼠神经元细胞5d后95%左右的细胞有明显的绿色荧光,免疫染色和DAPI核酸染色显示荧光细胞均为神经元而神经胶质细胞无荧光。结论成功构建并包装了瘦素重组AAV2病毒并可介导瘦素在神经元细胞中高效、特异表达,从而为研究瘦素在中枢神经系统控制体重和糖尿病等方面的功能及基因治疗研究打下基础。     

AAV载体的最新研究进展

腺相关病毒(AAV)是细小病毒家族一员,为无包膜的线形单链DNA病毒。由于AAV有长期潜伏于人体而不具有任何致病性等优点,人们对AAV作为基因治疗载体,基因打靶载体等方面的应用给予了很大的希望。AAV载体的安全性能已经用于帕金森病和囊性纤维病一期的治疗。目前通过不断的发展、改造病毒载体的基因结构,扩大其载体容量,提高病毒产率和转染效率,以使腺相关病毒载体更加符合实际需要。     

AAV衣壳蛋白基因工程的修饰研究进展

腺相关病毒(AAV)作为栽体进行基因治疗已经越来越受人们的青睐,其安全性在帕金森病、囊性纤维病和视网膜疾病等单基因突变疾病临床治疗中得到证明.利用AAV栽体进行临床治疗的应用在逐渐增多,提高AAV靶向性和转染效率是人们期盼解决的一道难题.而目前对AAV衣壳蛋白基因工程的修饰,可以明显提高其转导效率和靶向性,一定程度上扫除了其广泛应用AAV的障碍.阐述重组AAV( rAAV)衣壳蛋白在基因工程修饰方面的研究进展及其对基因治疗应用前景的综述.     

基于腺相关病毒的多手段联合肿瘤治疗策略

腺相关病毒(adeno-associated virus,AAV)本身具有抗肿瘤活性,以其为基础构建的重组腺相关病毒(rAAV)作为肿瘤基因治疗载体已应用于临床试验研究。与其他的药物一样,单一的AAV基因药物,可能无法对肿瘤这一多基因、多步骤的复杂疾病发挥有效的治疗作用。国内外实验研究发现,多种化疗药物和放疗手段,不但可以提高rAAV载体的基因表达效率,也能促进AAV病毒本身的复制;反过来,AAV可以提高肿瘤细胞对放化疗的敏感性。联合AAV与其他的肿瘤治疗策略将有助于优化肿瘤治疗效果。     

人核受体Nurr1基因的克隆和表达及产物纯化(英文)

核受体相关因子 1(nuclearreceptor relatedfactor 1,Nurr1)是主要表达于中脑黑质及腹侧被盖区多巴胺能神经元的一种转录因子 ,属于核受体超家族成员 ,其功能性配体尚未被确认 .研究表明 ,Nurr1对中脑多巴胺神经元的发育、存活以及成熟后功能的维持具有特殊重要意义 .如能找到它的特异性配体 ,将为最终筛选出治疗帕金森病等中枢多巴胺失调性疾病的药物或化学合成先导物打下基础 .为了获取Nurr1蛋白以标定其配体以及研究蛋白质间的相互作用 ,采用RT PCR技术 ,从人胚中脑组织特异性扩增及克隆了人Nurr1cDNA ,并获得一个在氨基端缺失 35 0bp碱基的Nurr1突变体 .将正常的Nurr1基因片段亚克隆至表达载体pET2 8a ,分别在TNTRT7偶联网织红细胞溶胞系统和大肠杆菌BL2 1(DE3)中获得表达 ,均以可溶性形式存在 ,且产自于体外转录 翻译系统的真核表达Nurr1蛋白已标记上同位素3 5S .Western印迹分析表明 ,所表达的重组目的蛋白具有特异的免疫反应性 .经Ni NTA亲和层析 ,得到了初步纯化的rhNurr1蛋白 .     

人核受体Nurr1基因的克隆和表达及产物纯化(英文)

核受体相关因子 1(nuclearreceptor relatedfactor 1,Nurr1)是主要表达于中脑黑质及腹侧被盖区多巴胺能神经元的一种转录因子 ,属于核受体超家族成员 ,其功能性配体尚未被确认 .研究表明 ,Nurr1对中脑多巴胺神经元的发育、存活以及成熟后功能的维持具有特殊重要意义 .如能找到它的特异性配体 ,将为最终筛选出治疗帕金森病等中枢多巴胺失调性疾病的药物或化学合成先导物打下基础 .为了获取Nurr1蛋白以标定其配体以及研究蛋白质间的相互作用 ,采用RT PCR技术 ,从人胚中脑组织特异性扩增及克隆了人Nurr1cDNA ,并获得一个在氨基端缺失 35 0bp碱基的Nurr1突变体 .将正常的Nurr1基因片段亚克隆至表达载体pET2 8a ,分别在TNTRT7偶联网织红细胞溶胞系统和大肠杆菌BL2 1(DE3)中获得表达 ,均以可溶性形式存在 ,且产自于体外转录 翻译系统的真核表达Nurr1蛋白已标记上同位素3 5S .Western印迹分析表明 ,所表达的重组目的蛋白具有特异的免疫反应性 .经Ni NTA亲和层析 ,得到了初步纯化的rhNurr1蛋白 .     

真核表达载体pIRES2-EGFP-Nurr1的构建及鉴定

目的:构建带有增强型绿色荧光蛋白报告基因EGFP及目的基因Nurr1的真核表达载体pIRES2-EGFP-Nurr1,并检测其在293T细胞中的表达。方法:采用反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)方法从大鼠黑质中获取Nurrl基因,连接T载体测序正确后与真核空载体pIRES2-EGFP一起,经Nhe1和Xho1双酶切,T4 DNA连接酶连接,构建pIRES2-EGFP-Nurr1;真核表达载体pIRES2-EGFP-Nurr1测序正确后采用脂质体法将其转染293T细胞,倒置荧光显微镜下观察转染效率,PCR检测Nurr1基因mRNA水平的表达情况,免疫印迹试验(Western Blot)检测Nurr1蛋白的表达水平。结果:酶切及测序鉴定证实成功构建了重组真核表达载体pIRES2-EGFP-Nurr1;293T细胞转染pIRES2-EGFP-Nurr1后可以高度表达绿色荧光,有效转录Nurr1基因并正确的高表达Nurr1蛋白。结论:成功构建Nurr1真核表达载体且在293T细胞中高水平表达,为进一步转染大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs),基因治疗帕金森病奠定基础。     

腺病毒相关病毒载体的研究进展

实现基因治疗的关键在于目的基因的高效转移并适度表达,这将直接影响其治疗的效率和安全性。因此,探寻理想的基因转移载体显得尤为重要。腺病毒相关病毒（adeno-associated virus,AAV）是一种缺陷型的单链DNA病毒,既可以转染分裂细胞又可以转染非分裂细胞。AAV在宿主体内以定向整合的方式存在,AAV重组体在细胞内能长期稳定地表达,且在体内不引起明显的病理变化,表明AAV作为基因治疗的载体是安全、有效和可行的。     

DJ-1保护大鼠中脑黑质多巴胺能神经元抵抗鱼藤酮损伤的研究

目的:探讨过表达DJ-1蛋白能否保护大鼠中脑黑质多巴胺能神经元抵抗鱼藤酮所致的急性损伤.方法:构建表达DJ-1基因的腺相关病毒载体(rAAV-DJ-1)并转染HEK-293细胞,进行腺相关假病毒颗粒包装,所得假病毒颗粒注射到大鼠脑内感染黑质神经细胞;4周后,注射鱼藤酮于大鼠黑质相同脑区;通过免疫组织化学和免疫印迹试验鉴定TH蛋白表达情况,采用动物行为轨迹分析软件计算大鼠30 min内运动距离以及强迫游泳试验鉴定大鼠精神症状.结果:与对照组相比,过表达D J-1组大鼠运动损伤症状较轻,精神症状改善明显;损伤侧黑质TH阳性神经元数目和TH蛋白表达水平显著高于对照组.结论:过表达DJ-1蛋白能保护大鼠黑质多巴胺能神经元抵抗鱼藤酮所致的急性损伤,延缓多巴胺能神经元的退行性变,提示DJ-1可能对帕金森病的治疗有较好的应用前景.     

新型核心蛋白聚糖靶向性重组腺相关病毒的制备与鉴定

核心蛋白聚糖(decorin, DCN)是广泛存在于细胞基质中的一种富含亮氨酸的蛋白多糖, 属于蛋白聚糖家族中的小分子类. DCN可作为多种细胞因子的配体, 发挥多种生物学功能. DCN在一些肿瘤组织中高水平表达,调控恶性肿瘤的生长和迁移. 腺相关病毒(AAV)是肿瘤基因治疗中常用的基因工程载体, 利用重组技术可以实现对病毒衣壳蛋白的改造, 使其感染具有靶向性. 而针对DCN高表达细胞的转导可能成为肿瘤基因治疗应用中定向导入治疗基因的有效策略. 本研究在对多种DCN结合蛋白序列保守区的分析基础上, 筛选出具有较高活性的DCN结合功能域(DB1), 并将其融合至AAV衣壳蛋白VP2编码序列的N端; 继而利用AAV的嵌合包装技术, 成功制备了衣壳展示DB1表位的重组AAV. 在过表达DCN细胞的感染实验中, 该病毒表现出针对DCN较强的靶向性. 本研究所制备的DCN靶向性腺相关病毒不仅为肿瘤治疗的应用提供了一种新型载体, 同时可作为一类特殊的基因导入工具为研究DCN在肿瘤发生发展中的作用提供帮助.     

一种高效快速浓缩腺相关病毒载体的方法

腺相关病毒载体(adeno associatedviralvector,AAVvector)是一种具有良好应用前景的基因治疗载体。研究中往往需要高滴度的重组AAV病毒(>105v g /细胞),为此利用完整的腺相关病毒颗粒具有耐受有机溶剂的特点,创造性地采用了一种用乙醇沉淀重组AAV病毒的方法,达到了高效、快速浓缩AAV载体的目的。结果表明,乙醇沉淀法可以高效浓缩AAV载体,并且对病毒的结构和活性没有明显影响。用这种方法可以方便地将低滴度的AAV病毒变成高滴度,解决动物体内实验中每点注射体积受到限制的问题。     

重组腺相关病毒：很有潜力的基因治疗载体

腺相关病毒(AAV)是细小病毒家族的一员,为无包膜的线性单链DNA病毒.由于AAV具有长期潜伏于人体而不具有任何明显致病性等优点,人们对AAV作为一种理想的基因治疗载体给予了很大期望.但是,近来发现,这类载体在应用上有许多明显的缺陷,包括某些细胞膜上病毒受体数量极少,重组AAV载体位点特异性整合不足,AAV衣壳成分和转基因产物引起宿主的免疫反应等等.这些缺陷促使人们加大对AAV生物学特性和转染过程的研究,从而更好地对AAV载体进行改进,使新一代重组AAV载体具备基因治疗所必需的安全性、高效性和靶向性,以期更广泛地应用于临床.     

腺相关病毒的衣壳装配和DNA衣壳化机制

重组腺相关病毒载体 (rAAV) 是基因治疗临床应用载体的选择之一。在简述野生型AAV基因组结构和复制机制的基础上,阐述了AAV包装过程中两个主要事件：衣壳蛋白的装配和基因组DNA的衣壳化。虽然对AAV的包装机制总体上已有一定的认识,但其详细的分子机制、构效关系仍需完善和充实。AAV病毒本身相关机制的深入研究有助于改善rAAV载体的制备技术,促进rAAV基因药物研发。     

一种包装AAV2/5的重组单纯疱疹病毒的构建

为了得到一种可以包装AAV2/5和表达绿色荧光蛋白的重组单纯疱疹病毒,设计并构建了一个由AAV2rep基因和AAV5cap基因嵌合而成的rep2cap5基因,然后,利用一套携带HSV1基因组的粘粒系统(cos6、cos28、cos14、cos56、cos48),将rep2cap5基因插入cos6粘粒上HSV1基因组片段的UL2基因中,而将EGFP的表达单位插入cos56粘粒上HSV1基因组片段的UL44基因中,用这2个重组粘粒与其它3个粘粒(cos14、cos28、cos48)共转染BHK-21细胞获得了重组病毒HSV1-r2c5-EGFP并进行了空斑纯化。HSV1-r2c5-EGFP病毒能够在BHK-21细胞连续传代,并且可以观察到几乎所有的感染细胞都能产生绿色荧光。用PCR方法以及Southern杂交方法表明所获得的HSV1-r2c5-EGFP中携带有rep2cap5基因,用HSV1-r2c5-EGFP感染携带报告基因LacZ的AAV载体细胞株,获得了具有感染性的重组AAV2/5-LacZ。结果表明,所获得的重组单纯疱疹病毒HSV1-r2c5-EGFP可提供AAV2/5载体包装所需的全部辅助功能,是一种能简便、高效制备重组AAV2/5病毒的通用性辅助病毒。     

利用BmNPV-家蚕表达系统包装重组腺相关病毒2型（rAAV2）研究

腺相关病毒（adeno-associated virus,AAV）是基因治疗中最常用的病毒载体之一,目前用于基因治疗的AAV多利用苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒表达系统（AcMNPV-sf9）包装,但较高的包装成本限制了AAV在基因治疗中的广泛应用。家蚕杆状病毒表达系统与AcMNPV-sf9系统相比,具有包装量更高、成本更低的优势,因此更适用于包装重组腺相关病毒（recombinant adeno-associated virus,rAAV）。首先,将AAV2功能基因cap和rep进行序列优化后合成,克隆到杆状病毒转移载体pVL1393上,将增强型绿色荧光蛋白（enhanced green fluorescent protein,EGFP）基因和荧光素酶（luciferase,Luc）基因分别作为报告基因克隆到含有巨噬细胞病毒IE（cytomegalovirus-IE,CMV-IE）启动子的病毒转移载体pVL1393-ITRs-MCS上。随后,将构建好的转移载体分别与缺陷型家蚕杆状病毒reBmBac共转染BmN细胞系,获得分别重组有cap、rep和报告基因的家蚕杆状病毒（Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV）。再将纯化的重组病毒（reBm-Cap2、reBm-Rep2）与reBm-EGFP、reBm-Luc分别混合后感染家蚕,收获其表达产物,纯化得到含有目的基因的rAAV病毒。利用rAAV病毒感染哺乳动物细胞后,通过检测EGFP、Luc的表达状态来验证rAAV包装成功与否。结果显示,利用家蚕杆状病毒系统成功包装了rAAV2,并且在哺乳动物细胞中实现了报告基因的表达。