慢病毒载体转录通读率检测方法的建立

慢病毒载体作为一种有效的生物研究和基因治疗载体,近年来正受到广泛关注,而转录通读现象则是限制其被使用的主要生物安全性瓶颈之一.为了评估慢病毒载体在整合入染色体后的转录通读的实际情况,需要建立一种有效的检测转录通读率的方法.文中运用分子生物学等手段,将相关质粒瞬时转染入293T细胞,模拟野生型和自灭活型慢病毒载体整合入染色体后的情况,利用实时荧光定量PCR分别定量转录通读和总转录本在慢病毒载体上的特征序列,并计算出转录通读率;同时使用流式细胞计数等技术,检测转录通读后的GFP蛋白产物.两种检测结果均与理论相符,即自灭活型载体具有更高的转录通读率.说明文中所建立的方法有效可靠,为进一步评估和降低慢病毒载体的转录通读率,提高慢病毒载体的生物安全性的研究提供技术支持.     

细胞自噬与病毒复制

细胞自噬是真核生物中一种高度保守的细胞内容物降解过程,在维持细胞的内环境稳定中起着重要作用。同时,自噬参与固有免疫系统对病原微生物的识别,以帮助吞噬细胞进行有效的吞噬作用并清除细胞内外的病原体。而病毒,尤其是RNA病毒,具有快速进化以应对宿主细胞中的变化的能力,能通过利用或抑制宿主细胞的自噬作用来为自身的复制服务。因此,针对自噬途径的药物筛选和治疗策略越来越成为抗病毒研究的热点。     

细胞自噬与病毒复制

细胞自噬是真核生物中一种高度保守的细胞内容物降解过程,在维持细胞的内环境稳定中起着重要作用。同时,自噬参与固有免疫系统对病原微生物的识别,以帮助吞噬细胞进行有效的吞噬作用并清除细胞内外的病原体。而病毒,尤其是RNA病毒,具有快速进化以应对宿主细胞中的变化的能力,能通过利用或抑制宿主细胞的自噬作用来为自身的复制服务。因此,针对自噬途径的药物筛选和治疗策略越来越成为抗病毒研究的热点。     

细胞自噬与病毒感染

自噬是广泛存在于真核细胞内的一种溶酶体依赖性降解途径,在维持细胞存活、更新、物质再利用和内环境稳定中起着重要作用。目前已经发现大量新的自噬相关基因,同时发现自噬在病毒感染过程中发挥着重要的抗病毒作用:自噬可以将胞质中的病毒转运到溶酶体中,降解病毒;也可以将病毒核酸转运至胞内感受器上激活天然免疫;还可以将病毒抗原递呈给MHCⅡ类分子激活适应性免疫。自噬参与胞内微生物感染具有双重作用。一方面,自噬能够降解入侵的微生物,即以异源吞噬(xenophagy)的方式清除胞内的病原体;另一方面,有些微生物能够通过某些机制逃避自噬而利于自身存活。本文就细胞自噬及其与不同病毒感染关系的最新研究进展进行综述。     

表达增强型绿色荧光蛋白标记的hBax 和hHGF 双基因的慢病毒 载体构建

目的:构建绿色荧光蛋白标记的hBax和hHGF双基因共表达的重组慢病毒并鉴定。方法:通过重叠PCR技术构建attB1-K-hBAX/T2A/eGFP/P2A/hHGF-attB2基因片段,利用gateway technology构建慢病毒载体质粒pLV.EX2d.null-EF1A>hBAX/T2A/eGFP/P2A/hHGF和阴性对照质粒pLV.EX2d.null-EF1A>eGFP并测序,上述两种质粒分别与辅助质粒共转染293FT细胞包装病毒,荧光显微镜检测病毒滴度。结果:经鉴定慢病毒载体质粒构建正确,荧光显微镜检测hBax和hHGF共表达慢病毒滴度为7.8×107TU/mL,仅表达绿色荧光蛋白的阴性病毒滴度为9×107TU/mL。结论:表达增强型绿色荧光蛋白标记的hBax和hHGF双基因的慢病毒构建成功并获得高滴度的病毒感染液。     

基于自噬溶酶体形成机制调控缺血性脑卒中后神经元自噬流

脑卒中是由脑血管阻塞或出血引发的急性脑血管病，约84%的临床脑卒中患者由脑缺血引起。研究表明，自噬广泛参与并显著影响脑卒中病理生理进程。自噬是一个将陈旧蛋白质、损伤细胞器及多余胞质组分等呈递给溶酶体进行降解的代谢过程，其包括自噬的激活、自噬体的形成和成熟、自噬体与溶酶体融合、自噬产物在自噬溶酶体内消化和降解等过程。自噬流通常被定义为自噬/溶酶体信号机制。最近发现，自噬流障碍是导致缺血性脑卒中后神经元损伤的重要原因，而在自噬过程中任一步骤发生障碍均可导致自噬流损伤。本文重点对自噬体-溶酶体融合的机制，以及该机制在缺血性脑卒中后发生障碍的致病机理进行详细阐述，以期基于自噬体-溶酶体融合机制对神经元自噬流进行调节，进而诱导缺血性脑卒中后的神经保护。本文可为脑卒中病理机制研究指明方向，为脑卒中治疗探寻新的线索。     

细胞自噬促进柯萨奇病毒B3复制的研究

本研究探索柯萨奇病毒B3(Coxsackievirus B3,CVB3)感染引起的自噬与病毒复制之间的关系。CVB3感染HeLa细胞,并在病毒感染后6 h、8 h和10 h时检测LC3-Ⅰ蛋白、LC3-Ⅱ蛋白和p62蛋白的表达水平。结果显示CVB3病毒感染促使LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值升高,同时降低p62蛋白的表达。分别将自噬诱导剂雷帕霉素(Rapamy-cin)、自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-Methyladenine,3MA)或溶酶体抑制剂阿洛司他丁(Aloxistatin,E46D)预处理HeLa细胞2 h,CVB3感染药物处理细胞并在病毒感染6 h后收集细胞、检测CVB3病毒VP1蛋白的表达。结果显示雷帕霉素和E64D促使CVB3病毒VP1蛋白表达增加,而3MA降低CVB3病毒VP1蛋白的表达。本研究得出结论 CVB3病毒感染诱导自噬进而促进病毒复制。     

一种新型慢病毒载体制备方法的建立

为了建立新型、高产量的慢病毒载体制备体系,将构建好的主框架质粒pVECRNA、包装质粒pGAGPOL及包膜质粒pVSVG通过脂质体共转染至BHK21细胞,再用含有T7RNA聚合酶基因的重组痘苗病毒vTF-3感染细胞,培养4d后,收集培养上清,提取培养上清的RNA,进行RT-PCR反应;将培养上清进行免疫印迹鉴定;将培养上清感染正常的293T细胞、HepG2细胞、Vero细胞,荧光显微镜下观察细胞GFP的表达情况;采取3*3*3析因分析方法,优化系统产量,Real-time PCR方法测定细胞培养上清中病毒载体的拷贝数,利用流式细胞术检测病毒载体滴度。RT-PCR及p24免疫印迹结果均提示在细胞上清中存在慢病毒载体;通过荧光显微镜观察到感染组293T细胞、HepG2细胞、Vero细胞均表达绿色荧光蛋GFP,说明此系统制备出的慢病毒载体具有感染性;系统经优化后,培养上清中慢病毒载体拷贝数达到(11.71±0.80)×1011copies/mL,培养上清原始滴度达到(1.3±0.18)×108tu/mL,高出目前常用制备体系产量1个数量级。初步建立了新型慢病毒载体制备体系,为今后该系统的大规模应用提供客观的科学依据。     

呼吸道合胞病毒诱导细胞凋亡与自噬

呼吸道合胞病毒感染与细胞凋亡、自噬的关系错综复杂。研究发现呼吸道合胞病毒感染细胞后,既能产生促细胞凋亡作用,也能产生抗细胞凋亡作用,还能诱导细胞发生自噬。研究这些过程机理,能帮助我们更好地认识呼吸道合胞病毒感染发病机制,为预防和治疗呼吸道合胞病毒感染提供一些新的方向。     

Monitoring Autophagy Flux and Activity: Principles and Applications

Macroautophagy is a major degradation mechanism of cell components via the lysosome. Macroautophagy greatly contributes to not only cell homeostasis but also the prevention of various diseases. Because macroautophagy proceeds through multi-step reactions, researchers often face a persistent question of how macroautophagic activity can be measured correctly. To make a straightforward determination of macroautophagic activity, diverse monitoring assays have been developed. Direct measurement of lysosome-dependent degradation of radioisotopically labeled cell proteins has long been applied. Meanwhile, indirect monitoring procedures have been developed. In these assays, autophagosome marker proteins, microtubule-associated proteins 1A/1B light chain 3B-II (LC3B-II) and gamma-aminobutyric acid receptor-associated protein-II (GABARAP-II) have been analyzed and the validity of the assays strongly depends on appropriate assessment of the fluctuation of LC3-II and/or GABARAP-II levels in the presence or absence of lysosomal inhibitors. This article describes these monitoring methods, paying special attention to the principles and characteristics of each procedure.     

miR-217慢病毒表达载体及稳转胶质瘤细胞系的构建

目的:构建mi R-217慢病毒表达载体并建立稳定表达mi R-217的胶质瘤细胞系,为深入研究mi R-217在胶质瘤细胞生长及功能中的作用及机制提供条件。方法:利用人基因组中mi R-217前体序列,设计并合成引物。采用PCR的方法扩增含mi R-217前体的目的片段,酶切后连接至慢病毒表达载体p LVX-EGFP-Puro。将带有mi R-217前体的慢病毒载体及辅助质粒用脂质体的方法转染293细胞,24小时后收集上清液测定病毒滴度。利用实时定量PCR检测mi R-217的表达水平,确定慢病毒载体的表达能力。将病毒感染胶质瘤细胞系U251,通过荧光观察和嘌呤霉素(Puromycin)筛选,获得稳定转染mi R-217的胶质瘤细胞系。结果:克隆的mi R-217前体目的片段经PCR检测和测序分析,序列完全正确、无突变。实时定量PCR检测发现慢病毒感染293T细胞后,mi R-217的表达水平明显升高(P0.01),表明mi R-217慢病毒表达载体构建成功。经嘌呤霉素筛选后,荧光显微镜观察发现细胞均有稳定的绿色荧光表达,并且mi R-217的表达水平显著升高(P0.01),是对照组的12.5倍。结论:成功构建了mi R-127慢病毒表达载体和稳转胶质瘤细胞系,为后续研究奠定了良好基础。     

构建基于Keima蛋白的细胞自噬评价体系

目的:构建表达Cyto-Keima蛋白的宫颈癌细胞系HeLa及小鼠原代神经元,作为新的细胞自噬评价体系。方法:包装pCDH-Cyto-Keima慢病毒,感染HeLa细胞和小鼠原代神经元,采用激光共聚焦荧光显微镜观察Cyto-Kei?ma蛋白在HeLa细胞和小鼠原代神经元中的表达情况,用已知自噬诱导剂和抑制剂处理细胞,检测该体系对自噬的响应。结果:感染Cyto-Keima慢病毒48 h后,通过激光共聚焦荧光显微镜观察,细胞表达Cyto-Keima蛋白;在Earle平衡盐溶液或自噬诱导剂雷帕霉素处理下,HeLa-Cyto-Keima细胞和Cyto-Keima原代神经元自噬水平明显增强;在自噬抑制剂巴弗洛霉素A1和氯喹处理下,细胞自噬水平明显降低。结论:构建了基于Cyto-Keima蛋白的细胞自噬评价体系。     

CX3CL1 RNA干扰慢病毒载体的构建包装与鉴定

摘要 目的：构建包装趋化因子CX3C的配体1（CX3CL1）RNA干扰慢病毒载体。方法：参考目的基因CX3CL1序列,设计PCR引物扩增相应的干扰序列,然后将干扰序列连接至pLVX-shRNA2酶切后的线性化载体上,通过酶切及测序鉴定获得阳性克隆,即为构建成功的pLVX-shRNA2-CX3CL1慢病毒干扰载体。将构建好的慢病毒干扰载体同慢病毒包装载体共同转染293T细胞,收集上清,纯化浓缩后即为pLVX-shRNA2-CX3CL1慢病毒。最后将慢病毒感染BMSCs细胞,QPCR检测慢病毒的干扰效率。结果：经过酶切能切出大小约为6500bp和1350bp的两条带,获得与预期结果相一致的DNA片段,并通过测序验证了序列的准确性,成功构建CX3CL1 RNA慢病毒干扰载体。然后经过包装、纯化浓缩后得到pLVX-shRNA2-CX3CL1慢病毒。QPCR结果表明干扰组明显抑制了CX3CL1mRNA的表达,干扰效率在70%以上。结论：成功构建包装CX3CL1干扰慢病毒载体,并证实其显著沉默了BMSCs细胞CX3CL1的表达,为CX3CL1在BMSCs移植的大鼠缺血性脑卒中炎症反应的机制研究奠定基础。     

含分泌型萤光素酶和绿色荧光蛋白双报告基因的慢病毒载体的制备与表达分析

目的:制备含分泌型萤光素酶和绿色荧光蛋白双报告基因的慢病毒载体,为慢病毒载体的进一步广泛应用奠定基础。方法:克隆构建含分泌型萤光素酶和绿色荧光蛋白双报告基因的转基因载体pCS-gluc-2A-eGFP,酶切与序列分析鉴定其正确后,与包装质粒pCMVHR’Δ8.2、包膜质粒pVSV-G共转染293FT细胞,获得含分泌型萤光素酶和绿色荧光蛋白双报告基因的重组慢病毒载体;重组慢病毒载体感染A549、Huh7细胞后,用荧光显微镜直接观察报告基因GFP的表达,或取细胞上清实时检测分泌型萤光素酶的表达。结果:制备了含双报告基因的重组慢病毒载体,感染细胞后可以活体观察绿色荧光蛋白的表达,也可以快速灵敏地检测到分泌型萤光素酶的表达。结论:所获含分泌型萤光素酶和绿色荧光蛋白双报告基因的重组慢病毒载体感染效率高,表达易于活体实时检测,灵敏度高。本研究为慢病毒载体的广泛应用奠定了基础。     

基于CRISPR/Cas9-SAM系统CHD5基因过表达慢病毒载体的构建及对膀胱癌T24细胞增殖,迁移和侵袭能力的影响 *

目的 利用CRISPR/Cas9-SAM系统构建CHD5基因过表达慢病毒载体,并分析其对膀胱癌细胞T24增殖,迁移和侵袭能力的影响.方法: 针对CHD5基因设计3个sgRNA(sgRNA-1,sgRNA-2,sgRNA-3),将sgRNA连入LV-sgRNA-MS2-P65-HSF1-Neo载体,经293T细胞包装后获得高滴度慢病毒颗粒.病毒以MOI=10感染膀胱癌细胞T24.RT-qPCR和Western blot分别检测感染病毒后T24细胞CHD5 mRNA和蛋白表达水平,CCK8实验,流式分析,划痕实验和Transwell实验检测CHD5过表达对T24细胞增殖,凋亡,迁移和侵袭能力的影响.结果: 成功构建CHD5过表达慢病毒载体.慢病毒感染T24细胞后,RT-qPCR和Western blot证实,T24细胞CHD5的mRNA和蛋白表达水平显著高于空白组和阴性对照组(P<0.05),并且sgRNA-3-MS2-P65-HSF1序列的作用最为显著.CCK8及流式分析结果显示,过表达CHD5抑制T24细胞增殖,促进凋亡,与对照组相比,均有统计学意义(P<0.001).划痕和Transwell实验结果表明,过表达CHD5可抑制T24细胞迁移和侵袭能力(P<0.01).结论: 成功构建CHD5过表达慢病毒.过表达CHD5能促进膀胱癌细胞T24凋亡,抑制其增殖,迁移和侵袭能力.     

慢病毒载体介导GHRH基因在小鼠肌肉组织表达及对动物生长的影响

人与动物体内生长激素受生长激素释放激素(Growth Hormone Releasing Hormone,GHRH)与生长激素抑制激素(Somatostatin,SST)两种因子共同调节,在体内表达外源GHRH,可以提高体内GH基础水平,进而达到促进体内GH释放,加速动物生长的效果.对慢病毒载体系统加以改造,使之成为C...     

Actinobacillus succinogenes抗氟乙酸突变株的选育及其代谢流量分析

琥珀酸是一种用于合成树脂、可降解塑料及许多化学中间体的重要绿色化工原料。为了提高琥珀酸的发酵产率, 基于Actinobacillus succinogenes的代谢流量分布情况对其育种机制进行了研究。以Actinobacillus succinogenes CGMCC1593为原始菌株进行NTG诱变, 挑选在含有50~100 mmol/L氟乙酸平板生长较快的菌落, 经过初筛和复筛, 发现SF-9菌株产生更多琥珀酸且积累乙酸较少。以50 g/L的葡萄糖为碳源, 在5 L发酵罐上进行分批发酵, 该菌株发酵32 h时琥珀酸产量(34.8 g/L)提高了23.4%, 琥珀酸/乙酸比率为9:1, 副产物乙酸量比原始菌株降低了约50%。代谢流量分析(MFA)结果表明, PEP是影响琥珀酸合成的关键节点, PYR是影响乙酸等杂酸生成比例的关键节点, 并且这两个节点均非刚性节点。通过氟乙酸抗性诱变, 成功地筛选出了流向乙酸、甲酸和乳酸等杂酸的流量相对减少, 而流向琥珀酸的流量明显增强的突变菌株SF-9。     

Actinobacillus succinogenes抗氟乙酸突变株的选育及其代谢流量分析

琥珀酸是一种用于合成树脂、可降解塑料及许多化学中间体的重要绿色化工原料。为了提高琥珀酸的发酵产率, 基于Actinobacillus succinogenes的代谢流量分布情况对其育种机制进行了研究。以Actinobacillus succinogenes CGMCC1593为原始菌株进行NTG诱变, 挑选在含有50~100 mmol/L氟乙酸平板生长较快的菌落, 经过初筛和复筛, 发现SF-9菌株产生更多琥珀酸且积累乙酸较少。以50 g/L的葡萄糖为碳源, 在5 L发酵罐上进行分批发酵, 该菌株发酵32 h时琥珀酸产量(34.8 g/L)提高了23.4%, 琥珀酸/乙酸比率为9:1, 副产物乙酸量比原始菌株降低了约50%。代谢流量分析(MFA)结果表明, PEP是影响琥珀酸合成的关键节点, PYR是影响乙酸等杂酸生成比例的关键节点, 并且这两个节点均非刚性节点。通过氟乙酸抗性诱变, 成功地筛选出了流向乙酸、甲酸和乳酸等杂酸的流量相对减少, 而流向琥珀酸的流量明显增强的突变菌株SF-9。     

MicroRNA-29b过表达慢病毒载体的构建及其生物学特性的研究

目的:构建针对小鼠microRNA-29b过表达的慢病毒载体,研究其在小鼠神经元GT1-7细胞系中的生物学特性。方法:化学合成两条寡聚核苷酸单链,通过搭桥互补延伸成DNA双链,形成miR-29b的前体结构,将酶切后的慢病毒载体FUGW通过同源重组的方法与miR-29b的前体结构进行连接,构建相应microRNA-29b过表达慢病毒载体,并包装成病毒颗粒后转染小鼠神经元细胞系GT1-7,通过博来霉素药物筛选获得稳转株,RT-PCR检测相关基因在mRNA转录水平上表达量情况。结果:测序图谱证实重组慢病毒表达质粒f-F-miR-29b构建成功,GT1-7细胞稳转株中,miR-29b的表达量与对照组相比提高了约28倍,其靶基因DCX,Vdac1,Pten的表达量有所抑制,性发育相关基因LH-β,kiss-1,Inshulin,IGF-I,GPR54,GnRH,leptin-R没有明显变化。结论:利用慢病毒筛选的方法,成功在小鼠神经元GT1-7细胞中获得microRNA-29b过表达稳转株,为以后microRNA-29b的生物学特性的研究奠定了基础。