基因修饰的肝细胞脾内移植后体内分布和基因表达的实验研究

为探讨基因修饰的肝细胞经脾内移植途径介导肝脏基因治疗的可行性和有效性,体外用NeoR基因或IL-2基因修饰小鼠正常胚胎肝细胞BNL CL.2,经脾内移植至正常同系小鼠体内(2×10⁶/只),观察NeoR和IL-2基因在不同脏器的表达.结果发现脾内移植NeoR基因修饰的肝细胞后24h,即可通过RT-PCR在肝脏中检测出NeoR基因mRNA的表达,持续表达11周以上;此外,NeoR基因在脾脏中短暂表达(24h至1周),在肺组织中也有一过性表达(48～96h).脾内移植IL-2基因修饰的肝细胞后,肝脏中可检测到稳定表达的IL-2mRNA(24h至11周),外周血中维持一定水平(5～40pg/mL)的IL-2,能增强肝脏Kupffer细胞Ia抗原的表达及脾细胞的NK杀伤活性.提示基因修饰的肝细胞脾内移植后能定向分布至肝脏,并同化入肝组织中长期存活,有效地表达外源基因,可成为肝脏靶向性基因治疗的可行途径.     

人成体肝细胞在Fah-/-Nod/Scid小鼠肝脏中的显著增殖

利用人肝细胞异种移植到受体鼠肝内建立人源化肝脏的嵌合体小鼠(人鼠嵌合肝)对药物代谢、乙型肝炎病毒等嗜肝性病毒及其疫苗的研究具有重要意义. 研究表明, 利用Fah^-/-Rag2^-/-Il2rg^-/-三基因剔除小鼠可获得人肝细胞在小鼠肝脏中的显著再殖, 但较高的死亡率及纯合子不能用于繁殖, 制约着该小鼠模型的规模化应用. 本研究结合延胡索酰乙酰乙酸水解酶基因剔除(Fah^-/-)小鼠的肝脏再殖优势和Nod/Scid小鼠异种移植的特点, 将这两种小鼠进行杂交繁育建立Fah^-/-Nod/Scid小鼠品系, Fah^-/-Nod/Scid小鼠可以纯合保种并能正常繁殖. 采用提前停药的预处理方案, 结合FK506处理, 移植的人成体肝细胞能够实现在Fah^-/-Nod/Scid小鼠肝脏中的显著增殖, 肝脏再殖程度达到30%以上. 采用体重曲线、肝功能和人肝细胞功能蛋白表达等三方面指标评价嵌合肝脏中人肝细胞的功能, 结果表明再殖的肝细胞具有正常的人肝细胞功能. 这些结果表明, Fah^-/-Nod/Scid小鼠可以作为理想的可规模应用的人鼠嵌合肝模型, 该技术体系的改进简化了Fah^-/-小鼠作为人源化肝脏小鼠模型的实用性问题.     

体内基因转染技术在肝再生研究中的应用

肝脏是一个特殊的器官,不仅因为它独特的解剖结构和生理特征,而且它还具有无限的再生能力。在各种动物模型中,应用病毒或非病毒载体将肝细胞生长因子等基因转入体内,能增强肝再生能力,这就是肝脏基因转染技术在肝再生研究中的应用。未来的研究目标就是消除病毒载体的毒副作用和增加非病毒载体的转染率,这也是目前肝内基因转染技术中面临的主要难题;另一个研究目标就是用受体介导基因靶向肝转染,使转入基因在肝细胞中特异高表达。这些研究成果将有助于肝再生基因机制研究,以及将来临床基因治疗提供参考。     

人鼠肝组织嵌合体模型的制备

目的研究制备人鼠肝组织嵌合小鼠模型。方法将人骨髓干细胞直接注射到一定日龄胎鼠肝组织,每只注射移植约1×109人骨髓干细胞。用免疫组化对出生一定日龄移植小鼠肝脏进行甲胎蛋白免疫组织化学检测,检定分析人肝细胞在小鼠体内嵌合生长情况。结果移植人骨髓干细胞胎鼠出生2月龄、12月龄可检测到甲胎蛋白。结论将人骨髓干细胞移植小鼠肝脏内能够存活并分化成人肝细胞并能够长期存活。     

小鼠腹腔注射硫酸铍的病理形态学观察

目的研究腹腔注射硫酸铍（BeSO4.4H2O）对小鼠主要脏器的损害作用。方法将30只6周龄昆明（KM）雄性小鼠随机分为三组,分别予以不同剂量硫酸铍生理盐水溶液腹腔注射染毒,隔日一次,染毒两周。观察主要脏器的病理组织学变化并测定脏器系数。结果与对照组比较,染毒组心、脾、肾、睾丸脏器系数无显著差异,肝、肺脏器系数差异有统计学意义（P〈0.05）;对照组肺、肝病理学组织检查未见异常,低剂量组小鼠肺组织可见淤血、出血、支气管扩张出血,肺泡腔内有少量炎性渗出物、支气管周围炎、间质性肺炎、小叶性肺炎等;高剂量组小鼠肺组织可见支气管扩张出血,支气管腔内有大量炎性渗出物,支气管周围肺泡扩张,间质性肺炎、小叶性肺炎、融合性小叶性肺炎;低剂量组肝细胞水肿,可见点状坏死和小灶性坏死;高剂量组小鼠肝组织损伤严重,肝细胞排列紊乱,多数肝细胞呈细胞水肿,肝细胞胞质成空泡状,可见明显的点状坏死和小灶性坏死,并伴有炎细胞浸润,坏死区周围肝细胞细胞质呈嗜酸性变,轻度核固缩,并且肝细胞呈不同程度的胞质疏松,肝窦以及肝中央静脉扩张有广泛变性、坏死等病理改变。睾丸、心、脾、肾未见明显异常。结论小鼠腹腔注射本试验剂量的硫酸铍后主要引起肺组织和肝脏损伤,其它脏器未见明显异常。     

《细胞-干细胞》:科学家发现获取肝细胞新方法

<正>中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所惠利健研究组在最新的一项研究中发现,通过表达三个肝脏转录因子,可成功将人体皮肤细胞转变为肝细胞。这项获得人类肝细胞的方法,向最终实现肝细胞治疗、生物人工肝等领域前进了一大步。2月28日,《细胞-干细胞》在线发表了该成果。中国被称为"肝炎大国"。但肝脏供体的缺乏严重阻碍了肝脏移植治疗的应用。近年来新发展起来的肝细胞移植、生物人工肝等新型治疗手段也依然面临着肝细胞缺乏的问题。     

Dicer1 敲除对肝脏胆酸代谢和转运功能的影响

目的:微小RNA(microRNAs,miRNAs)在胆固醇的合成,代谢和转运中起着重要作用,而mi RNAs在胆固醇代谢物胆酸的代谢和转运中的作用尚不清楚。Dicer基因是miRNAs生成过程的关键酶。本课题使用肝脏特异的Dicer1基因敲除小鼠,考察肝脏Dicer1基因敲除对C57BL/6小鼠肝脏胆酸代谢和转运的影响。方法:使用白蛋白启动子驱动的Cre重组酶和Loxp系统(Alb-Cre/Loxp)在小鼠肝脏中特异的敲除Dicer1基因;分别收集3~12周龄的小鼠血液和肝脏组织,使用Cobas生化仪检测小鼠血液和肝脏中总胆酸含量;利用实时定量PCR的方法分析肝脏中胆汁酸代谢转运相关基因的表达。结果:实验发现,肝脏Dicer基因敲除后,胆酸在血液和肝脏中明显蓄积,弥漫性肝细胞轻微空泡化,偶见单个肝细胞坏死。检测胆酸代谢和转运相关基因的表达发现,胆酸合成相关基因的表达有轻度升高,但缺乏统计学差异;在肝脏细胞血管侧的胆酸摄取转运体中,Oatp1a1在Dicer1敲除小鼠肝脏中明显下调,Ntcp和Oatp1b2则无明显改变;而肝细胞血管侧胆酸外排转运体的表达均有显著升高,胆管侧的外排转运体中Abcb11表达有明显增加。结论:Dicer基因敲除后,胆酸在血液和肝脏中明显蓄积,肝脏和血液中胆酸总量显著增加。血液中胆酸的蓄积可能与肝脏细胞血管侧摄取转运体的低表达和血管侧外排转运体的高表达有关;而肝脏中胆酸的蓄积可能部分来自于轻度升高的胆酸合成酶,胆酸在肝细胞内运输途径的紊乱可能与肝脏和血液中胆酸总量的显著增加相关。     

禽流感H5N1病毒感染BALB/c小鼠后多器官病变初探

为了研究禽流感H5N1病毒在各个器官的增殖和病理变化,在生物安全实验室,我们将禽流感H5N1病毒通过尾静脉接种BALB/C小鼠。结果小鼠在不经过适应的情况下,直接感染发病,甚至死亡。在观察的7天内,感染小鼠临床症状主要表现呼吸急促,体温、体重下降。尸检表现肺出血,心外膜坏死以及肝脏的坏死。组织病理检查表现心、肝、肺等多器官的病变。肺的病变伴有纤维化的弥漫性肺泡损伤;心肌外膜大量淋巴细胞浸润、坏死;肝细胞大量坏死,淋巴细胞浸润。心、肝的坏死病变在H5N1禽流感病毒相关的研究中未见报道。经过对各个组织器官的病毒载量的检测,未发现病毒在各个病变组织中的复制。免疫组化的检测,各个组织中也未检出阳性的细胞反应。因此,我们认为H5N1禽流感病毒感染小鼠引起多个器官组织的损伤,甚至死亡,不是病毒在器官的复制,而可能是病毒感染小鼠,产生炎症细胞因子的高度表达,损伤多个器官组织所致。     

骨髓移植小鼠二甲基亚硝胺肝纤维化模型的建立

目的构建绿色荧光蛋白(GFP)标记骨髓细胞的小鼠,并复制其二甲基亚硝胺(DMN)肝纤维化模型。方法 ICR雄性小鼠32只,随机分为正常组6只和移植组26只。移植组接受致死量γ射线照射后,经尾静脉输入GFP转基因小鼠的骨髓细胞;正常组不进行照射和移植,仅尾静脉注射等量生理盐水。两个月后制备血涂片,观察移植组造血重建情况,造血重建动物再分为对照组和造模组,造模组用DMN按每次10mg/kg体重腹腔注射制备肝纤维化模型,隔日一次,正常组和对照组给予等量生理盐水。设染毒后3周和4周两个时间观察点,生化法测定肝功能;Jamall法检测肝组织羟脯氨酸含量;HE染色及天狼猩红染色观察肝组织炎症、坏死及纤维组织增生情况;GFP免疫荧光组织化学观察骨髓源性细胞在肝脏的归巢特点。结果骨髓移植两个月后,移植组外周血中出现满视野GFP+细胞。与正常组比较,两个时间观察点造模组肝功能(ALT、AST、Alb及T.Bil)均明显异常(P<0.05),肝组织羟脯氨酸含量显著增高(P<0.05),造模3周末肝组织出血性坏死,有炎性细胞浸润,但尚未形成完全的纤维间隔;造模4周末肝组织炎症、坏死程度加重,可见完全的纤维间隔,在DMN造模动物肝组...     

脐带间充质干细胞移植对慢性试验性肝损伤的治疗作用

目的观察脐带间充质干细胞（UC-MSC）对慢性实验性肝损伤的治疗作用并探讨其分子生物学机理。方法 50只7周龄的NOD/SCID小鼠注射四氯化碳（CCL4）制备慢性肝损伤模型后,应用随机数字表的方法随机将实验小鼠随机分成2组：模型组（25只）和UC-MSC移植组（25只）。UC-MSC移植组通过尾静脉注射移植1×106 UC-MSC,模型组注射同样体积的PBS。分别于移植后1、2、3和4周收集肝组织,应用免疫组织化学,RT-PCR和Western blot的方法分析细胞移植前后肝组织的病理生理学特征的变化。采用t检验和方差分析进行统计学分析。结果 UC-MSC移植治疗后肝组织表达人肝细胞特异性AFP,Alb,和内皮细胞特异性CD31,Flk-1。细胞移植4周后v WF标记的血管密度明显增加,同时伴有部分的肝功能改善,谷丙转氨酶（ALT）水平从（55.71±11.33）U/L减至（36.75±12.80）U/L（P〈0.05）。此外,本研究结果表明UC-MSC分泌几种重要的生长因子HGF,FGF-2,VEGF,和VEGF受体通过旁分泌的途径发挥肝组织修复的功能。结论在CCL4诱导的慢性肝损伤模型肝组织,人UC-MSC可以分化成肝细胞样细胞和内皮细胞样细胞,同时旁分泌多种细胞生长因子修复损伤的肝细胞,并伴有肝功能的改善。认为UCMSC移植或许成为将来肝脏损伤疾病一个重要的治疗选择。     

何谓基因疗法?

问 :何谓基因疗法 ?答 :所谓基因疗法 ,就是采用分子遗传学技术 ,以相应的正常基因去代替有缺陷的基因 ,或选择地使有害基因失活。基因疗法有如下几种 :1)显微注射法　用显微注射 ,将脱氧核糖核酸(DNA)注入到靶细胞的核内 ,所注入的 DNA只要达到被注射细胞的 10 % ,即可形成稳定的新基因型 ;2 )同源重组　是通过基因交换 ,直接用新的基因片段 ,来代替有缺陷的基因片段 ;3)反转录病毒载体　是目前最盛行的 ,利用反转录病毒作载体 ,进行基因转移 ;4 )磷酸钙沉淀法　用于体外生物系统基因转移。基因治疗的首选对象是单基因遗传病 ,其中最主…     

肝外胆管组织中干性细胞的研究现状和应用潜能

肝外胆管是肝脏胆管系统的组成部分,包括胆囊、胆总管等组织。近年来研究发现肝外胆管组织中存在一群具有干性特征的细胞。这群细胞在体外可以扩增培养,形成类器官结构,改变培养条件可以使胆管上皮干性细胞分化为具有一定功能的肝细胞、胆管细胞以及胰腺β样细胞等。将分化后的功能细胞分别植入肝脏受损、胆管缺陷、胰腺受损的模型小鼠中,功能细胞可以修复模型小鼠受损的肝脏或胆管,分化后的功能细胞甚至可以在胰腺受损的模型小鼠中分泌胰岛素。该文描述了肝外胆管组织的发育过程,阐明了干细胞的定位分布与具体特征,介绍了肝外胆管组织干细胞治疗疾病的相关应用,为后续研究启发思路并提供参考。     

脐血间充质干细胞对小鼠辐射性肝损伤的作用

目的:研究脐血间充质干细胞(UCMSC)对全身X线受照小鼠的肝组织辐射损伤后的防护作用,为相关放射性肝疾病的治疗提供理论依据。方法:选取清洁级SD小鼠进行全身辐射,建立小鼠辐射损伤模型,观察辐射前后小鼠的一般状态;给小鼠注射UCMSC悬浮液1 m L和等体积生理盐水,分别于处理后第1、2、7、14 d取小鼠肝脏,用苏木精-伊红染色,观察辐射后肝组织病理形态学的变化;取肝脏组织匀浆检测丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)的活性。结果:辐射组小鼠与正常组小鼠相比活动明显减少,治疗后的小鼠状况有所恢复;肝组织石蜡切片染色显示,按组织学标准评价后各组肝组织比较有显著性差异;辐射组与正常组比较,肝细胞内MDA含量显著升高,SOD活性显著降低,差异有统计学意义;普通组与辐射组比较,肝细胞内MDA含量有所降低,SOD活性有所升高有明显改善作用;加强组与普通组比较,MDA含量降低,SOD活性有所升高。结论:脐血间充质干细胞移植具有清除自由基、减轻肝损伤及修复再生损伤肝细胞的作用,能够有效改善肝脏损伤。     

8型AAV重组病毒介导的凝血因子的基因表达

8型AAV重组病毒载体是新型的基因转移载体,能高效转染肌肉细胞和肝细胞.AAV转染细胞的效果与注射病毒的途径有很大关系.与门脉注射和肌肉注射相比,经腹腔注射的rAAV8病毒能经血液循环转运到全身其他组织器官,形成更加广泛和持久的基因转导.通过腹腔途径把5×1010gc的8型重组病毒载体注射到小鼠体内,2周后,小鼠血浆中有明显的基因表达,1个月至2个月期间多数小鼠表达量达到高峰,然后表达水平下降,直到4个月后血浆中尚维持明显的表达量.凝血实验显示,表达的人凝血因子Ⅸ具有生物活性.免疫组化实验显示,病毒载体已进入体内多组织器官中表达.说明8型AAV病毒载体经腹腔注射后已经血液循环运送到其他组织,并在肌肉、肝脏、肾脏和心脏等器官明显表达,表达产物具有凝血活性.     

反转录病毒基因转移载体

80年代初期,以反转录病毒作载体进行基因转移的技术迅速发展起来。以反转录病毒作载体进行基因转移具有以下几个方面的特点:宿主细胞范围广;病毒感染滴度高;病毒感染宿主细胞后,细胞不发生病变,可以稳定地表达外源基因;基因转移效率高,病毒基因往往以低拷贝整合,易于外源基因表达的研究;反转录病毒较小,易于操作,容纳的外源基因较大(10kb左右);基因转移后不发生重排;经特殊构建的反转录病毒载体,不易产生感染性病毒粒子,比较安全。为了构建一个基因转移效率高、宿主范围广、安全的反转录病毒基因转     

小鼠动物实验方法系列专题(二) 肝脏大部分切除实验在小鼠肝再生研究中的应用

小鼠肝大部分切除(partial hepatectomy,PH)实验是研究肝再生的一个重要的实验。本文以C57小鼠为例,对肝大部分切除实验做了较为详细的介绍。实验结果显示,在术后的1～8天,小鼠的肝脏体重比值逐渐增加,在术后的7～10天里可以达到原来肝重的90%以上,10天以后肝细胞停止分裂。正常情况下,实施肝大部分切除后,小鼠的存活率可以达到90%以上。该模型的建立为研究肝脏再生的细胞和分子生物学机制奠定了基础。     

肝脏再生的动物模型

肝细胞移植相对于全肝脏移植有其优越性,包括低致死率,低耗费,技术可行,有克服器官短缺的可能性,具有临床应用的潜能。目前关于移植肝细胞再生的研究大多数关注在选择最佳的移植位点、移植细胞数、移植细胞类型。然而,临床应用的最大障碍是移植细胞在受体扩增能力有限。移植细胞在多种动物实验模型中能大量替换肝实质细胞。通过对这些模型的探讨初步探索了移植细胞再生的相关条件 。     

用慢病毒转染RNAi技术沉默胆固醇7α羟化酶的基因表达，降低肝细胞中胆汁酸的分泌

为了降低生物人工肝(bioartificial liver system)中肝细胞胆汁酸的分泌,构建了胆固醇7α羟化酶慢病毒RNA干涉载体,并转染人肝脏细胞(L-02).根据绿色荧光蛋白的表达评估转染效率后进行流式分选,获得高表达慢病毒干涉载体的细胞,并以野生型L-02细胞和仅转染pSicoR空载体的L-02细胞作对照,观察肝细胞胆固醇7α羟化酶的表达以及培养上清中总胆汁酸含量.利用半定量PCR、实时荧光定量PCR及Western-blot等实验方法检测了转染细胞中基因的干涉效果,结果显示:与对照组相比,在mRNA水平,转染慢病毒siRNA载体的L-02细胞,其胆固醇7α羟化酶基因的表达量仅为野生型L-02细胞表达量的31.2%,为转染pSicoR空载体的L-02细胞的34.1%,干涉效率分别为68.8%和65.9%,均具有显著差异(P＜0.05);Western-blot结果显示胆固醇7α羟化酶在蛋白质水平表达也明显受到抑制,表明转染慢病毒siRNA下调了肝细胞中胆固醇7α羟化酶基因的表达,减少了胆汁酸的分泌.以上研究结果表明,利用RNAi技术可以获得低表达胆固醇7α羟化酶基因的肝细胞,并有效降低肝细胞中胆汁酸的分泌,为临床上生物人工肝的构建及应用奠定基础.     

胎肝造血干细胞在扩散盒培养条件下移植特性的变化

经体内扩散盒培养6d 后的 LACA 小鼠胎肝细胞移植给照射的同系成年小鼠,造血干细胞在受体脾脏和骨髓中的有效植入率比正常胎肝细胞明显提高。但这种效果在同种异基因受体小鼠中则完全消失。实验结果表明,个体发育屏障和移植免疫屏障是决定同种胎肝移植能否成功的两个重要因素。胎肝细胞经体内或体外培养后可以模拟造血干细胞在体内的发育成熟,从而增强对成年造血微环境的适应性。用短期体内培养的方法,可以改变胎肝造血干细胞的某些生理特性,从而减弱个体发育屏障,但不能克服胎肝同种移植中的免疫性抗力。为了保证同种胎肝移植的成功,必须进一步同时克服两种屏障。     

《癌细胞》:肝炎与肝癌发生分子机制研究获进展

近日来自美国加州大学圣地亚哥分校、美国桑福德-伯纳姆医学研究所(Sanford-Burnham Medical Research Institute)、中国第二军医大学以及意大利都灵大学的研究人员组成的一个研究小组证实Ptpn11/Shp2在肝细胞中发挥重要肿瘤抑制效应,在肝细胞中选择性敲除Ptpn11/Shp2基因可导致肝脏炎症及坏死,促使肝癌发生。新研究发现将促使人们更深入地了解肝炎与肝