慢病毒载体介导的RNA干扰

RNA干扰(RNAinterference)是指由双链RNA分子抑制同源基因的表达。慢病毒载体(lentivirusvector)则是高效的基因转导工具,能将外源序列稳定导入分裂相和非分裂相细胞。将慢病毒载体和RNA干扰结合,能在哺乳动物各类细胞中,特异性抑制同源基因的表达;也是基因功能研究和基因治疗的有力手段。     

慢病毒shRNA表达载体介导人肿瘤细胞基因稳定沉默的影响因素

目的 探讨慢病毒载体介导人肿瘤细胞RNA干扰的影响因素。方法 以乏氧诱导因子-1α（Hypoxia-inducible factor-1α, HIF-1α）和乏氧诱导因子-1β（Hypoxia-inducible factor-1β, HIF-1β）基因为靶基因,采用Invitrogen公司的BLOCK-iT Lentiviral RNAi Expression System生产表达靶基因shRNA的慢病毒载体,转导Hela、SPCA1和A549,采用定量RT-PCR技术检测靶基因mRNA表达水平。结果 用此系统生产慢病毒,每一10cm培养皿可收获6.3×1010个病毒颗粒。浓度为2×1010copies/ml的Lenti6-HIF1α和Lenti6-HIF1β转导SPCA1、A549和Hela细胞的功能滴度分别为：1.8×106TU/ml、1.2×106TU/ml、1.75×106TU/ml和1.76×106TU/ml、1.21×106TU/ml和1.79×106TU/ml。延长病毒的吸附时间可以提高转导效率, 8小时以内转导效率与吸附时间呈正比,12小时开始进入平台期。1/4、1/2、1、2、4、8倍MOI的Lenti6-HIF1α病毒转导SPCA1和Hela细胞48小时后,RNAi效果与病毒量呈正相比。用筛选的转导细胞证实,RNAi长期效果与细胞类型无关,但与shRNA表达结构整合到靶细胞基因组的拷贝数呈正相关。结论 慢病毒载体介导人肿瘤细胞RNA干扰,短期基因抑制效果取决于细胞类型、病毒量和病毒的吸附时间,稳定基因沉默效果与病毒整合到靶细胞基因组的拷贝数密切相关。     

小鼠XBP1基因RNA干扰慢病毒载体的构建及筛选

目的:构建小鼠XBP1基因RNA干扰(RNA interference,RNAi)慢病毒载体,筛选具有较好干扰效率的小鼠XBP1 siRNA靶序列.方法:针对小鼠XBP1基因特异性序列,设计4个RNAi靶序列及1个阴性对照序列,合成含有正义和反义Oligo DNA的互补DNA序列,退火形成双链DNA,并克隆到经Age Ⅰ和EcoR Ⅰ酶切后的pGCL-GFP载体连接产生短发卡RNA(shRNA)慢病毒载体,PCR筛选阳性克隆,DNA测序鉴定.由病毒包装系统进行包装,经滴度测定后感染NIH3T3细胞,应用Real-time PCR鉴定干扰效率.结果:PCR鉴定与DNA测序证实合成的寡核苷酸链插入正确,293T细胞测定病毒滴度为1×108TU/ml.Real-timePCR证实XBP1-siRNA-3靶点的干扰效率最高,其干扰效率达到95%以上.结论:成功构建并筛选了小鼠XBP1基因RNAi慢病毒载体,为研究XBP1在巨噬细胞免疫功能调控中的作用奠定了基础.     

靶向ADAM17基因RNA干扰慢病毒载体的构建及慢病毒包装

目的构建靶向ADAM17基因RNA干扰（RNAi）慢病毒载体及包装慢病毒。方法根据人ADAM17mRNA序列设计4个靶序列,合成4对寡核苷酸序列,同时合成1对阴性对照寡核苷酸序列;将以上5对寡核苷酸序列退火后连入pLVTHM质粒,经酶切和测序鉴定。将重组慢病毒质粒转染至A549细胞,以Real-time PCR检测A549细胞中ADAM17 mRNA表达。将干扰效果最佳的质粒载体和包装质粒共转染至293T细胞,包装产生病毒颗粒。以流式细胞术检测重组慢病毒的滴度。结果酶切和测序证实干扰靶序列已被准确克隆到pLVTHM质粒载体。pLVTHM-ADAM17-siRNA1-4均可显著抑制A549细胞ADAM17 mRNA的表达,其中pLVTHM-ADAM17-siRNA4的抑制效果最佳。LV-ADAM17-siRNA4重组慢病毒的滴度为2.16×108TU/ml。结论成功构建了靶向人ADAM17基因RNAi慢病毒载体及包装了重组慢病毒。     

p300基因小干扰RNA慢病毒载体的构建及其对乳腺癌ZR75-1细胞的影响

目的:构建p300基因的小干扰RNA(siRNA)慢病毒表达载体,检测其对p300蛋白表达的干扰,以及对乳腺癌细胞ZR75-1生长的影响。方法:利用RNA干扰(RNAi)技术设计并合成针对p300基因的siRNA,并将其克隆到siRNA表达载体pSIH-H1上,经酶切和测序验证,用293T人胚肾细胞包装p300 siRNA慢病毒,感染乳腺癌细胞ZR75-1,建立敲低p300表达的稳定细胞株,通过实时定量PCR和Western印迹检验RNAi的干扰效果,利用细胞生长实验检测p300 siRNA对ZR75-1细胞生长的影响。结果:酶切和测序证明构建了p300 siRNA真核表达载体;实时定量PCR和Western印迹证明构建的siRNA能有效抑制p300基因的表达,并建立了敲低p300表达的稳定细胞株;细胞生长实验证实p300 siRNA可有效促进ZR75-1细胞的生长。结论:构建了p300基因的siRNA真核表达载体,转染细胞后能有效抑制p300基因的表达,且能促进ZR75-1细胞的生长,表明构建的p300 siRNA具有功能。     

慢病毒介导RNA干扰HPIP蛋白抑制肿瘤细胞增殖

目的:建立高效稳定的造血相关的PBX相互作用蛋白质(HPIP)小干扰RNA(siRNA)细胞导入方法,检测HPIP的表达对肿瘤细胞生长增殖的影响。方法:构建人HPIP慢病毒siRNA干扰载体,将重组质粒转染人胚肾293T细胞,通过实时定量RT-PCR及Western印迹分析检测Lenti-H1 HPIP siRNA的干扰效果;将Lenti-H1 HPIPsiRNA与4个包装质粒共同转染293T细胞,包装成慢病毒后,感染宫颈癌HeLa和肝癌HepG2细胞,经嘌呤霉素筛选2周后,收集细胞进行Western印迹检测;用结晶紫实验检测其对肿瘤细胞生长增殖的影响。结果:构建的Lenti-H1 HPIP siRNA能有效抑制HPIP的表达;结晶紫实验显示,慢病毒介导的HPIP siRNA导致细胞增殖的显著抑制。结论:慢病毒介导的HPIP敲减能明显抑制肿瘤细胞的增殖,HPIP可能是一个潜在的肿瘤治疗新靶点。     

小鼠RNA干扰基因RelA慢病毒载体的构建与鉴定

目的：构建小鼠RelA 基因的RNA 干扰慢病毒载体,转染小鼠成骨样细胞并鉴定。方法：针对小鼠RelA 基因序列,设计特异 性的shRNA 序列,应用基因重组技术插入慢病毒载体GV-248。得到的重组质粒转化感受态大肠杆菌DH5-alpha,筛选得到阳性克隆 并扩大培养。所得质粒进行测序分析确定载体构建成功。重组质粒载体及包装辅助质粒转染293T 细胞,得到目的病毒并测定相 应病毒滴度。慢病毒转染MC3T3-E1 细胞后,Real-time PCR 及Western blot 检测MC3T3-E1 细胞RelA 基因及成骨相关基因 ALP、OCN、RANKL的表达。结果：成功构建小鼠RelA 基因的RNA干扰慢病毒载体,感染MC3T3-E1 细胞后,RelA 基因的表达 明显受到抑制,同时RANKL基因表达水平明显下降,ALP、OCN基因表达水平明显上升。结论：成功构建了小鼠RelA 基因的 RNA 干扰慢病毒载体。当小鼠成骨细胞RelA基因表达被干扰,NF-资B 通路被抑制后,小鼠成骨细胞成骨相关基因ALP、OCN的 表达明显上升,成骨功能增强;同时RANKL 的表达明显下降,其介导的破骨细胞骨吸收功能减弱。     

shRNA慢病毒表达载体对肝癌细胞HepG2中CXCR7表达的影响

目的:探讨趋化因子受体7(Chemokine receptor7,CXCR7)的短发夹RNA(a small hairpin Ribonucleic acid,shRNA)慢病毒表达载体对人肝癌细胞HepG2中CXCR7表达的影响.方法:合成4个针对CXCR7靶基因序列的shRNA,分别与Age Ⅰ和EcoRl酶切后的pGCSIL-RFP载体连接,构建CXCR7的shRNA慢病毒表达载体pGCSIL-RFP-CXCR7-shRNA;构建含有CXCR7互补DNA(complementary DNA,cDNA)的真核过表达载体pEGFP-N1-3FLAG-CXCR7,与pGCSIL-RFP-CXCR7-shRNA共转染HEK293T细胞,筛选具有显著敲减作用的CXCR7-shRNA;将具有显著敲减作用的pGCSIL-RFP-CXCR7-shRNA与慢病毒包装质粒共转染人胚肾细胞(Human embryonic kidney cells,HEK293T)产生慢病毒颗粒LV-CXCR7-shRNA,并将纯化的慢病毒颗粒感染人肝癌HepG2细胞,以逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和免疫印迹(Western blot)分别检测CXCR7信使核糖核酸(mRNA)和蛋白的沉默效果.结果:聚合酶链反应(Polymerasechain reaction,PCR)鉴定及测序结果表明成功构建4个CXCR7的shRNA慢病毒表达载体,并筛选出具有显著敲减作用的pGCSIL-RFP-CXCR7-shRNA2;包装含有CXCR7一shRNA2的慢病毒颗粒LV-CXCR7-shRNA2(病毒滴度为3x 109TU/ml),感染HepG2细胞,CXCR7mRNA和蛋白的表达水平下调.结论:成功构建靶向CXCR7基因的shRNA慢病毒表达载体,可有效抑制人肝癌HepG2细胞CXCR7 mRNA和蛋白的表达.     

慢病毒siRNA靶向干扰YAP基因胃癌细胞株的建立

目的:构建并鉴定YAP基因短发夹干扰RNA(shRNA)慢病毒载体,建立稳定干扰YAP基因表达的胃癌细胞株SGC7901。方法:荧光定量PCR检测YAP基因在多种胃癌细胞株中的表达情况。构建重组靶向YAP基因的shRNA慢病毒表达质粒PGC-shRNA-YAP,用脂质体转染的方法将载体导入胃癌细胞。经杀稻瘟菌素筛选后,建立稳定表达siRNA的细胞株。荧光定量PCR检测干扰效率。结果:在胃癌细胞株SGC7901中,YAP基因显示高表达。测序验证PGC-shRNA-YAP重组质粒构建成功。将重组质粒稳定转染入胃癌细胞株SGC7901后能明显抑制YAPmRNA表达水平。结论:成功构建了PGC-shRNA-YAP慢病毒重组质粒,建立了靶向稳定干扰YAP基因表达的siRNA胃癌细胞株SGC7901。     

慢病毒siRNA靶向干扰YAP基因胃癌细胞株的建立

目的：构建并鉴定YAP基因短发夹干扰RNA（shRNA）慢病毒载体,建立稳定干扰YAP基因表达的胃癌细胞株SGC7901。方法：荧光定量PCR检测YAP基因在多种胃癌细胞株中的表达情况。构建重组靶向YAP基因的shRNA慢病毒表达质粒PGC-shRNA-YAP,用脂质体转染的方法将载体导入胃癌细胞。经杀稻瘟菌素筛选后,建立稳定表达siRNA的细胞株。荧光定量PCR检测干扰效率。结果：在胃癌细胞株SGC7901中,YAP基因显示高表达。测序验证PGC-shRNA-YAP重组质粒构建成功。将重组质粒稳定转染入胃癌细胞株SGC7901后能明显抑制YAPmRNA表达水平。结论：成功构建了PGC-shRNA-YAP慢病毒重组质粒,建立了靶向稳定干扰YAP基因表达的siRNA胃癌细胞株SGC7901。     

慢病毒介导的靶向NDV P基因shRNA对NDV复制的抑制作用

小干扰RNA(siRNA)诱导的RNA降解可以特异性地抑制病毒感染,它作为一种有效的抗病毒治疗方法正被广泛研究。为了探讨慢病毒介导的shRNA对NDV复制的抑制效果,从而为新城疫病毒的抗病毒研究奠定基础,本研究以新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)P基因为靶基因,构建了靶向NDV P基因的shRNA重组慢病毒表达载体RNAi-341和RNAi-671。将其与辅助细胞共转染293T细胞,获得包装好的重组慢病毒;在鸡胚成纤维细胞(Chicken embryo fibroblast,CEF)和SPF鸡胚上进行了干扰实验,并通过荧光定量PCR和病毒滴度测定检测shRNA对NDV的抑制效果。结果发现,RNAi-341和RNAi-671均能抑制FLAG-P蛋白在293T细胞中的瞬时表达。在CEF细胞感染后16h后,NDV的病毒滴度分别降低了66.6倍和30.6倍;在鸡胚感染48h后,RNAi-341和RNAi-671组NDV病毒的增殖量分别减少99%和98%。RNAi-341与RNAi-671不仅能抑制P基因的转录,还能显著降低NP、M、F、HN和L基因的转录水平。与RNAi-671相比,RNAi-341的抑制效果更好。研究结果表明,慢病毒介导的靶向P基因的shRNA具有抗病毒作用,能够抑制NDV在CEF和鸡胚中的复制,从而为临床防治NDV提供一个新方法。     

慢病毒载体介导shRNA干扰IL-6Rα基因表达削弱IL-6对猪脂肪细胞分化的影响

为研究白细胞介素-6(IL-6)对猪脂肪细胞分化的影响及其分子机制,构建猪IL 6Rα基因RNA干扰（RNA interference, RNAi）慢病毒载体;用IL-6Rα-RNAi重组慢病毒预处理原代培养的猪前体脂肪细胞或不处理, 然后用100 ng/mL IL-6处理分化第6 d的脂肪细胞48 h．通过测定甘油释放量检测脂肪细胞的脂解率;油红O染色提取法测定脂肪细胞的脂质含量;采用RT-PCR 和Western印迹检测脂肪细胞分化相关基因的mRNA 和蛋白表达．结果显示,IL-6显著抑制猪脂肪细胞分化,并下调PPARγ2、Perilipin A和IRS-1的mRNA及蛋白表达,同时增强ERK1/2磷酸化;IL-6Rα-RNAi预处理前体脂肪细胞则显著逆转IL 6的上述作用．总之,IL-6通过多重机制抑制猪脂肪细胞分化;而且本研究构建的IL-6Rα-RNAi重组慢病毒载体可有效阻断IL-6信号,为进一步研究IL-6的功能奠定了基础．     

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。     

shRNA沉默CBS基因的慢病毒载体构建及稳定转染PC12细胞系的建立

目的:硫化氢是一种重要的气体信号分子,作为一种神经调质在神经系统中起重要作用。胱硫醚-β-合成酶(CBS)是脑内硫化氢合成的主要酶。构建针对大鼠CBS基因的shRNA干扰载体,稳定转染PC12细胞,观察该载体对PC12细胞CBS基因的沉默效应。方法:构建三条针对大鼠CBS基因的shRNA,经前期实验筛序一条最有效靶点与载体GV248(h U6-MCS-Ubiquitin-EGFP-IRES-puromycin)连接,经转化及PCR阳性克隆筛选及测序鉴定。将LV-CBS-ShRNA慢病毒载体连同包装载体经脂质体2 000共转染到293T细胞,慢病毒包装后用荧光法进行滴度测定。将包装好的慢病毒转染到PC12细胞,用嘌呤霉素进行筛选,得到稳定转染LV-CBS ShRNA的PC12细胞。实时荧光定量PCR检测CBSmRNA的表达,Western-blot检测CBS蛋白的表达。结果:PCR扩增和测序结果证明,成功构建大鼠LV-CBS ShRNA慢病毒载体,经包装产生的慢病毒滴度为1×109TU/m L。与转染阴性对照慢病毒(LV-NC-ShRNA)的细胞比较,LV-CBS ShRNA慢病毒转染可使PC12的CBSmRNA和CBS蛋白表达分别下降51.2%和48%。成功构建CBS基因ShRNA干扰的PC12细胞株,为后续研究CBS在神经系统中的作用奠定基础。     

下调人脐带间充质干细胞Mbd3基因shRNA慢病毒的构建及鉴定

研究构建靶向抑制人Mbd3表达的sh RNA慢病毒颗粒,感染人脐带间充质干细胞并用嘌呤霉素筛选获得Mbd3稳定下调的细胞系,为进一步探讨Mbd3在诱导型多潜能干细胞形成中的作用提供实验基础。研究根据Gene Bank中公布的Mbd3基因序列设计特异性si RNA干扰序列并合成可产生sh RNA的双链DNA,经双酶切后克隆至p LVsh RNA-EGFP(2A)Puro载体上构建慢病毒重组质粒,转化DH5α大肠杆菌PCR检测筛选阳性质粒,利用HEK293Ta包装产生含有Mbd3sh RNA的慢病毒颗粒。通过RT-PCR和Western blot检测慢病毒感染人脐带间充质干细胞(h UC-MSC)后Mbd3的转录和蛋白表达情况,进一步检测重组慢病毒对Mbd3的沉默效果并筛选出最佳抑制效果的sh RNA慢病毒载体。结果显示成功构建并筛选出下调Mbd3的最佳慢病毒干扰载体,慢病毒感染人脐带间充质干细胞48h后于荧光显微镜下可见绿色荧光,经嘌呤霉素筛选9 d后,RT-PCR检测Mbd3表达显著降低,Western blot检测Mbd3蛋白表达明显减少。说明构建的sh RNA重组慢病毒包装成功,具有较高的感染活性,可有效抑制人脐带间充质干细胞Mbd3的表达,为后续研究脐带间充质干细胞跨胚层分化打下前期研究基础。     

PES1基因小干扰RNA慢病毒载体的构建及其对乳腺癌ZR75-30细胞的生长抑制

目的:构建PES1基因的慢病毒干扰载体,研究其对乳腺癌细胞ZR75-30生长的影响。方法:设计针对PES1基因的siRNA引物,克隆到pSIH1-H1-Puro载体,包装成慢病毒,测定病毒的滴度,感染人乳腺癌细胞ZR75-30,通过Real-time PCR和Western印迹检测干扰效果,并通过生长曲线研究敲低PES1对ZR75-30细胞生长的影响。结果和结论:构建了具有明显干扰效果的PES1基因的siRNA慢病毒载体,能够有效抑制ZR75-30细胞内源的PES1 mRNA和蛋白水平,敲低PES1能够抑制ZR75-30细胞的生长。     

慢病毒介导的甲胎蛋白敲减表达抑制肝癌细胞HepG2的增殖

甲胎蛋白（AFP）是原发性肝癌的标志物.本实验室前期研究表明,AFP的表达与肝癌细胞的增殖及细胞周期相关.为了建立高效稳定的AFPsiRNA细胞导入方法,本研究构建了AFP慢病毒siRNA干涉载体pRNAT-U6.2/AFPsiRNA.并将其转入HEK293细胞后,Western 印迹表明,pRNAT-U6.2/AFPsiRNA的干扰效率为88.7%（P<0.05）. pRNAT-U6.2/AFPsiRNA与4个包装质粒共同转染293T细胞包装成慢病毒后感染HepG2细胞,感染3 d时GFP的表达量达95%,感染35 d的子代细胞中GFP的表达量仍稳定在85%.GFP表达量的观察显示,慢病毒载体可以高效并稳定表达外源基因. Western 印迹结果也显示,HepG2细胞被病毒感染3 d和25 d后,AFP表达水平均有降低,抑制率分别为74.8%和63.4%(P<0.05).克隆形成实验表明,AFP沉默后,细胞克隆形成个数降低63%(P<0.01),表明HepG2细胞增殖能力受到抑制.     

慢病毒介导的mTOR敲低肝癌细胞株HepG2的构建及初步功能检测

目的:建立高效稳定的哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)小干扰RNA(siRNA)细胞导入方法,并对mTOR敲低的HepG2肝癌细胞株的功能进行初步检测。方法:构建了2条不同的人mTOR慢病毒siRNA载体pLenti-H1/mTOR siRNA,与3个包装质粒共转染293T细胞,包装成慢病毒后感染HepG2细胞;经嘌呤霉素筛选2周后,收集细胞进行Western印迹,检测mTOR敲减效果及其下游基因c-myc、周期蛋白D1(cyclinD1)表达水平及4E-BP1、S6K1磷酸化水平的变化。结果:RT-PCR和Western印迹结果显示,构建的pLenti-H1/mTOR siRNA能有效抑制mTOR基因的表达,敲低了mTOR蛋白水平,且沉默mTOR后其下游基因c-myc、CyclinD1的表达水平及4E-BP1、S6K1磷酸化水平降低。结论:构建了慢病毒介导RNA干扰mTOR表达载体,为进一步研究mTOR通路奠定了实验基础。     

DPC4／Smad4基因RNA干扰靶点设计和慢病毒载体制备

目的：DPC4／Smad4基因RNA干扰靶点的设计和RNA干扰靶点慢病毒载体制备。方法：针对DPC4／Smad4基因序列,并利用网站设计程序,依据RNA干扰序列设计的原则,设计多个RNA干扰靶点序列。根据设计经验和设计软件将其进行评估测定,选择最佳动力学参数靶点进入其后续的实验流程;生工生物合成含干扰序列的DNAoligo,具有严格的检测体系（PAGE纯化体系）,其两端含酶切位点粘端,直接连入酶切后的RNA干扰载体上。将连接好的产物转入制备好的细菌感受态细胞,并且对长出的克隆进行酶切鉴定。然后挑选出阳性克隆测序,进行测序比对后,鉴定阳性的克隆即为构建成功的目的基因RNA干扰慢病毒载体。将构建的慢病毒载体以及辅助包装载体质粒共转染到293T细胞。收获含有病毒的细胞培养上清,浓缩后进行滴度测定,并检测其感染性。另外应用荧光实时定量PCR检测在感染的293T细胞中敲减效果。结果：成功构建DPC4／Smad4shRNA的慢病毒载体LVshSmad4,并成功制备DPC4／Smad4shRNA慢病毒,三株病毒感染细胞后均具有有效的敲减效应,其中SHl最为显著。结论：DPC4／Smad4基因RNA干扰靶点的成功设计和RNA干扰靶点慢病毒制备,为以后探讨DPC4／Smad4基因与肿瘤的相关性治疗提供了实验基础。