马铃薯块茎组织特异性启动子的克隆及序列分析

利用PCR技术从马铃薯陇薯3号基因组DNA中扩增出长度约为1.0 kb的DNA片段,经与T载体连接,测序表明,克隆到的DNA片段大小为969 bp,该序列与GenBank中已公布的patatin启动子序列同源性为97.94％;采用植物顺式调控元件数据库PLACE和PlantCare进行序列分析,结果表明,该片段含有启动子的保守序列TATA-box和CAAT-box,且在CAAT-box上游有8 bp的增强子.此外,还具有马铃薯块茎蛋白patatin基因启动子保守调控序列的蔗糖效应元件(SURE)4个及马铃薯储藏物特异结合调控patatin蛋白表达位点(B-box)2个,而这些特异序列可能是基因特异表达所必须的.     

烟草花药特异表达基因启动子的克隆及序列分析

通过PC,R扩增,从烟草(Nicotiana tabacum cv.NC89)中克隆了花药绒毡层中特异表达基因的启动于,序列分析表明,该启动子含1303个核苷酸,与已报道的序列比较,核苷酸的同源性为99．4％。     

血管内皮细胞生长因子启动子突变体萤光素酶报告基因载体的构建

目的：构建含有不同片段血管内皮细胞生长因子（VEGF）基因的启动子的萤光素酶报告基因载体,并定位缺氧诱导因子1a（HIF-1d）结合VEGF启动子的区域。方法：以VEGF全长启动子为模板,PCR扩增VEGF启动子的不同片段,插入萤光素酶报告基因载体pGL4-basic,确定所扩增的DNA序列后,将其与HIF-1a表达载体共转染293T细胞,定位HIF-1a结合VEGF启动子的区域。结果：测序结果表明扩增的不同片段的VEGF启动子序列正确;萤光素酶活性实验表明,-1128～-728bp片段是HIF-1a与VEGF相互作用激活VEGF启动子转录活性的区域。结论：克隆了VEGF启动子5’端缺失突变体报告基因表达载体,为调控VEGF表达的转录因子的筛选及功能研究打下了良好基础。     

胚胎干细胞分化为血管内皮细胞的分子调控机制

胚胎干细胞在不同的诱导条件下具有多向分化的潜能,多种胞内外信号途径参与其分化过程的调控。现就胚胎干细胞向血管内皮细胞分化的诱导条件及分子机制做一综述,并阐明不同阶段的内皮前体细胞所表达的不同分子标志,同时提出胚胎干细胞在再生医学中的应用前景。     

FLT-1启动子在血管内皮细胞中特异生物活性的检测及其意义

目的:构建带有组织特异性 FLT-1 启动子的真核表达栽体,检测其在转染的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)中对荧光素酶报告基因表达的驱动能力.方法:采用PCR扩增FLT-1启动子,插入到pGL3-Basic-luc载体中,构建携带FLT-1启动子的真核表达载体pGL3-FLT-Basic-luc,经脂质体法转染HUVEC、HepG2、NIH3T3和HEK293 细胞,于转染48h后采用双荧光报告系统检测荧光素酶表达活性.结果:酶切及测序证实构建的pGL3-FLT-Basic-luc栽体中含有序列正确的FLT-1基因启动子,双荧光报告系统检测显示,转染的HUVEC细胞其荧光素酶活性明显高于HEK293细胞(P<0.01),而转染的HepG2和NIH3T3细胞中未检测出荧光素酶表达.结论:克隆的FLT-1启动子具有较高的血管内皮特异性转录活性,可作为血管疾病靶向基因治疗的启动子来源.     

心肌特异性启动子表达载体的构建及其功能鉴定

本研究构建了心肌特异性α-肌球蛋白重链(α-MHC)启动子表达载体,并对其功能进行了鉴定。以小鼠基因组DNA为模板,通过PCR扩增得到α-MHC启动子,插入pGEM-TEasy载体,酶切后回收目的片段,置换pcDNA3.1(+)-EGFP-hygro中的CMV启动子,成功构建出α-MHC-EGFP表达载体。对其进行酶切鉴定后,通过电穿孔法转染原代小鼠心肌细胞,转染阳性的心肌细胞出现绿色荧光,而非心肌细胞无荧光出现。α-MHC-EGFP表达载体具有心肌特异性表达特性,可用于纯化胚胎干细胞来源的心肌细胞。     

地上部特异性启动子驱动番茄原系统素表达的载体构建及转基因植株的获得

克隆地上部特异表达的启动子——cab2(chlorophyll a/b binding protein 2,cab2)基因的启动子,构建该启动子驱动下的番茄原系统素(Prosystemin;PS)与GFP融合的植物表达载体并获得转基因植株。利用农杆菌介导法转化拟南芥,通过RT-PCR的方法及激光共聚焦显微镜观察启动子驱动PS-GFP的表达及其亚细胞定位。以拟南芥基因组为模板,利用高保真聚合酶获得了cab2启动子的目的片段,并将其与接GFP的番茄原系统素载体(SlPS)融合,激光共聚焦显微镜观察表明,该启动子驱动的基因正常表达和并定位于细胞质中。克隆获得到了cab2基因的启动子,该启动子能够驱动番茄原系统素和GFP的融合蛋白正常表达和定位。     

mESC衍生内皮祖细胞定向分化为血管内皮细胞促伤口愈合

缺血性功能障碍是重要的全球健康问题。血管内皮细胞 (vascular endothelial cell, VEC) 在血管生成和创面修复中发挥关键作用,血管重建不足可导致慢性不愈合伤口。因此,了解有效的血管内皮细胞生成策略有助于受损组织中的血管再生。胚胎干细胞 (embryonic stem cell, ESC) 在组织的内皮化研究中应用广泛。内皮祖细胞 (endothelial progenitor cell, EPC) 是血管内皮细胞发育中不可或缺的部分。本研究目的在于找到一种小鼠胚胎干细胞 (mouse embryonic stem cell, mESC) 衍生为内皮祖细胞的快速、易筛选且高重复性的方法,并从内皮祖细胞定向分化中获得存活率高和功能性好的血管内皮细胞。结果表明,胚胎干细胞通过10 ng/mL VEGF和5 ng/mL bFGF定向诱导分化为增殖能力强的“铺路石”样祖细胞。同时,差异贴壁法有助于EPC的筛选。而EPC可诱导3 d的祖细胞高表达CD133和CD34(相对表达量分别为0.88 ± 0.04和2.12 ± 0.02);采用acctuse酶消化祖细胞,并在50 ng/mL VEGF和25 ng/mL bFGF的条件下诱导7 d分化为血管内皮样细胞,该细胞不仅高表达内皮细胞标志基因CD31、CD144、LAMA5、Tek、KDR和vWF,高表达标志蛋白CD31、CD144、LAMA5(相对表达量分别为1.07 ± 0.03、0.60 ± 0.02和0.70 ± 0.02),而且具有良好的迁移、成管和Weibel Palade (W-P) 小体形成能力。随后,将PBS、EPC和VEC分别应用于大小相同的创面治疗,EPC和VEC均能加快组织愈合程度(相对愈合率分别为78.93 ± 75.35%、95.57 ± 83.73%和100.00 ± 0.00%),VEC明显增强了伤口的血管生成能力和炎症反应。该研究初步证实,mESC衍生的EPC定向诱导7 d后可分化为血管内皮细胞。此内皮细胞具有较好的组织修复功能,干细胞促进血管生成的生理途径有望成为组织重塑的新靶点。     

HRE．ppET-1调控血管内皮生长因子基因在内皮细胞的靶向性表达

试图探讨缺氧反应元件（hypoxia-responsive element,HRE）增强人前内皮素原-1基因（human preproendothelin-1,ppET-1）启动子在缺氧条件下靶向调控血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）基因在内皮细胞中的表达,以提高基因治疗的效果．构建真核表达载体pEGFP—HRE．ppET-1,pcDNA3．1-VEGF＋Pa（VA）,pcDNA3．1-ppET—1＋VEGF＋Pa（PVA）,pcDNA3．1-HRE．ppET-1＋VEGF＋Pa（HPVA）,脂质体转染离体培养的脐静脉内皮细胞（HUVEC）和肝细胞,荧光显微镜下观察GFP表达,验证HRE．ppET-1调控元件在内皮细胞中的特异性．培养基中加入100μmol／L的氯化钻模拟细胞体外缺氧环境．载体转染后,RT-PCR和Western blot半定量分别检测各载体VEGF mRNA和蛋白水平在常氧及缺氧条件下的表达差异．应用Elisa定量检测细胞上清VEGF蛋白的表达量,分析各载体的表达水平．使用MTT实验检测细胞增殖率．GFP的表达显示HRE．ppET-1调控元件在内皮细胞中可有效转录外源基因,在非内皮细胞中表达极弱．RT—PCR,Western Blot及Elisa的检测结果均表明缺氧条件下HPVA组以及PVA组中,VEGF的表达均较常氧条件下增强（P〈0．05）．MTT实验检测显示HPVA转染的缺氧条件下的HUVEC增殖率超过其常氧未转染对照组．结果显示,HRE．ppET-1调控元件具有内皮细胞表达特异性,并能在缺氧条件下显著提高VEGF的表达,刺激内皮细胞的增殖,为进一步开展内皮细胞的靶向基因治疗研究奠定良好基础．     

survivin启动子驱动的shRNA在宫颈癌SiHa细胞中的特异性表达

研究survivin启动子驱动的小发夹RNA(shRNA)在宫颈癌SiHa细胞中的特异性表达.PCR扩增survivin启动子,构建以survivin启动子驱动增强绿色荧光蛋白(EGFP)表达的真核表达载体pEGFP-C1/Surv,并检测survivin启动子的活性;构建针对EGFP的shRNA真核表达载体pGenesil-1-EGFP-shRNA/U6,并检测shRNA在U6启动子驱动下的干扰效果;用有活性的survivin启动子取代pGenesil-1-EGFP-shRNA/U6载体中的U6启动子,从而获得新的shRNA真核表达载体pGenesil-1-EGFP-shRNA/Surv;将pGenesil-1-EGFP-shRNA/Surv转染到宫颈癌SiHa细胞及正常人脐静脉内皮HuVEC细胞,观察EGFP在两种细胞中的表达变化.结果表明,成功扩增survivin启动子并验证该启动子具有活性;成功构建EGFP shRNA真核表达载体pGenesil-1-EGFP-shRNA/U6,并验证shRNA在U6启动子驱动下具有较好的干扰效果;成功构建pGenesil-1-EGFP-shRNA/Surv载体,分别转染SiHa及HuVEC细胞,在SiHa 细胞中观察到较少的绿色荧光蛋白表达,而在HuVEC细胞中观察到较多的绿色荧光蛋白表达.survivin启动子能驱动shRNA在宫颈癌SiHa细胞中特异性表达,而在正常HuVEC细胞中不表达.     

端粒酶shRNA慢病毒载体的构建及转染人类胚胎干细胞

目的：构建端粒酶shRNA慢病毒载体及建立端粒酶稳定干扰的人类胚胎干细胞系。方法：将端粒酶基因特异性shRNA靶序列与慢病毒载体PLKO.1-puro连接、转化、挑取阳性克隆进行PCR及测序鉴定;利用包装细胞293T获得重组的慢病毒,感染人类胚胎干细胞,分为干扰组ShTert、载体组vector和野生型组wt;Realtime-PCR检测端粒酶mRNA的表达。结果：经PCR和DNA测序鉴定,成功构建端粒酶特异性shRNA慢病毒载体,并感染人类胚胎干细胞;经检测shTert组端粒酶mRNA表达较vector和wt组明显降低,vector组和wt组之间无明显差异。结论：通过成功构建的端粒酶特异性shRNA慢病毒载体对人类胚胎干细胞的转染实现了对其端粒酶mRNA的调控。     

携带白介素-18基因的人脐带间充质干细胞的构建及其意义(英文)

目的:构建携带白介素-18(IL-18)基因人脐带间充质干细胞(hUMSCs),为肿瘤靶向性基因治疗研究提供一种工具。方法:体外分离培养hUMSCs,流式细胞仪(FACS)检测hUMSCs的细胞免疫表型。应用基因重组技术将表达IL-18基因的慢病毒转染至hUMSCs,利用RT-PCR及Western blot法检测IL-18的蛋白及mRNA表达水平。结果:成功在体外分离和培养了hUMSCs,流式细胞仪检测结果显示hUMSCs表达CD29、CD44和CD105,而不表达CD34和CD45,符合hUMSCs的表型。成功构建携带IL-18基因的hUMSCs,RT-PCR及Western blot法检测结果提示IL-18基因转染至hUMSCs并能稳定表达。结论:构建携带IL-18基因的hUMSCs并稳定表达IL-18,为肿瘤靶向性基因治疗实验性研究提供了一种新实验工具。     

端粒酶shRNA 慢病毒载体的构建及转染人类胚胎干细胞

目的:构建端粒酶shRNA慢病毒载体及建立端粒酶稳定干扰的人类胚胎干细胞系。方法:将端粒酶基因特异性shRNA靶序列与慢病毒载体PLKO.1-puro连接、转化、挑取阳性克隆进行PCR及测序鉴定;利用包装细胞293T获得重组的慢病毒,感染人类胚胎干细胞,分为干扰组ShTert、载体组vector和野生型组wt;Realtime-PCR检测端粒酶mRNA的表达。结果:经PCR和DNA测序鉴定,成功构建端粒酶特异性shRNA慢病毒载体,并感染人类胚胎干细胞;经检测shTert组端粒酶mRNA表达较vector和wt组明显降低,vector组和wt组之间无明显差异。结论:通过成功构建的端粒酶特异性shRNA慢病毒载体对人类胚胎干细胞的转染实现了对其端粒酶mRNA的调控。     

一种简便高效的人胚胎干细胞转染方法

目的 :利用Fugene 6基因转染试剂建立一种简便高效的人胚胎干细胞转染方法 ,并建立稳定表达增强型绿色荧光蛋白 (enhancedgreenfluorescentprotein ,EGFP)报告基因的人胚胎干细胞系 ,为人胚胎干细胞研究提供一个非常有用的细胞模型。方法 :通过Fugene 6基因转染试剂成功地将EGFP基因转入无饲养层培养的人胚胎干细胞中 ,嘌呤霉素筛选得到稳定表达EGFP的克隆 ;利用倒置荧光显微镜和流式细胞仪检测EGFP在人胚胎干细胞中的表达情况。结果 :EGFP瞬时转染效率为 30 %～ 40 % ,稳定转染效率约 1/10^4～5,且稳定转染的人胚胎干细胞均表达EGFP。结论 :Fugene 6是一种良好的基因转染试剂 ,它可以有效地将外源基因转入人胚胎干细胞中 ,为人胚胎干细胞的转基因研究提供新的实验手段。     

Beyond vessels: occurrence and regional clustering of vascular endothelial (VE-)cadherin-containing junctions in non-endothelial cells

The genes encoding transmembrane glycoproteins of the cadherin family, i.e., the Ca²⁺-dependent cell-cell adhesion molecules, are typically expressed in cell-type- or cell-lineage-specific patterns. One of them, vascular endothelial (VE)-cadherin, is widely considered to be specific for vascular endothelia in which it is either the sole or the predominant cadherin, often co-existing with N-cadherin. This specificity of VE-cadherin for vascular endothelial cells is important not only in blood and lymph vessel biology and medicine, but also for cell-type-based diagnoses, notably those of metastatic tumors. Surprisingly, however, we have recently noted the frequent synthesis, surface exposure, and junction assembly of VE-cadherin in certain other cells, in which this glycoprotein is clustered into adherens junctions (AJs), either alone or in combination with N-cadherin and/or cadherin-11. Such cells include mammalian astrocytes and glioma, probably mostly astrocytoma cells growing in culture, and a specific subtype of astrocytoma in situ. Moreover, VE-cadherin synthesis and AJ assembly, plus the regional clustering of such AJs in certain domains, are not clonally fixed but can appear again and again in cells of the progeny of cloned homogeneous-appearing individual cells, thus resulting in clonal cell colonies that are often heterogeneous in their cadherin junction patterns. We discuss the constitutive presence of VE-cadherin in some non-endothelial cells with respect to certain architectural features and possible physiological and pathogenic functions of the cells, and in comparison with recent reports of VE-cadherin-positive melanomas. This work was supported in part by the Deutsche Krebshilfe (grant 10 2049 Fr1) and the German Ministry for Research and Technology (Program Regenerative Medicine, START-MSC consortium).     

骨髓间充质干细胞和内皮祖细胞移植促进血流重建的比较

目的:比较骨髓间充质细胞(Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells,BM/MSC)和骨髓源内皮祖细胞(Bone Marrow Endothelialprogenitor cells,BM/EPC)移植促进血流重建的效果,为进一步优化骨髓干细胞移植治疗肢体缺血提供理论基础。方法:获取Lewis大鼠骨髓单个核细胞,在体外培养分化为MSC和EPC。采用Lewis大鼠建立单侧后肢缺血模型。在模型建立后3天,将0.8mlD-Hanks液注入大鼠缺血侧后肢,为对照组(n=6);将8×106个骨髓MSC植入大鼠缺血侧后肢,为MSC组(n=6);将体外培养的8×106个EPC植入大鼠缺血侧后肢,为EPC组(n=6)。细胞移植后3周行缺血大鼠后肢动脉造影,检测缺血侧后肢侧支血管数;获取缺血侧后肢腓肠肌,分别行CD31和α-SMA免疫组化染色,计算毛细血管密度和小动脉密度。结果:MSC组与EPC组侧支血管数无显著性差异,二者均高于对照组;EPC组毛细血管密度明显高于MSC组,二者均高于对照组;MSC组与EPC组小动脉密度无显著性差异,二者均高于对照组。结论:骨髓间充质干细胞移植和内皮祖细胞移植均能够明显促进血流重建,而且骨髓间充质干细胞在治疗肢体缺血性疾病中的优势应该受到重视。     

Principals of neovascularization for tissue engineering

The goals in tissue engineering include the replacement of damaged, injured or missing body tissues with biological compatible substitutes such as bioengineered tissues. However, due to an initial mass loss after implantation, improved vascularization of the regenerated tissue is essential. Recent advances in understanding the process of blood vessel growth has offered significant tools for therapeutic neovascularization. Several angiogenic growth factors including vascular endothelial cell growth factor (VEGF) and basic fibroblast growth factor (bFGF) were used for vascularization of ischemic tissues. Three approaches have been used for vascularization of bioengineered tissue: incorporation of angiogenic factors in the bioengineered tissue, seeding endothelial cells with other cell types and prevascularization of matrices prior to cell seeding. This paper reviews the process of blood vessel growth and tissue vascularization, and discuss strategies for efficient vascularization of engineered tissues.