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。     

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。     

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。     

乏氧诱导因子-1α基因沉默对肺癌细胞乏氧应答相关基因表达的影响

乏氧诱导因子-1α (HIF-1α)是肿瘤细胞适应乏氧微环境的关键调控因子,具有作为治疗靶基因的潜力,以克服乏氧诱导的治疗抗拒等效应.下调其表达可能影响肿瘤细胞内一系列乏氧应答相关基因的表达.本研究采用已构建的HIF-1α RNAi慢病毒载体转导肺腺癌A549细胞,经杀稻瘟素（blasticidin）筛选建立HIF-1α基因稳定沉默的A549细胞株.应用cDNA微阵列技术检测并比较HIF-1α基因沉默A549细胞株和其亲本细胞株在常氧和乏氧状态下的基因表达谱改变. 应用定量RT PCR方法验证部分cDNA芯片差异表达基因的表达改变.HIF-1α基因稳定沉默细胞株A549/HIF-1α,在常氧和乏氧条件下HIF-1αmRNA水平分别较A549细胞下降89.2％和88.1％,HIF-1α蛋白水平分别下降97.2％和88.4％. 在乏氧条件下,cDNA微阵列检测的1 280个基因中,52个基因表达上调,15个基因表达下调. HIF-1α基因沉默显著影响其中27个基因的乏氧诱导效应.定量RT-PCR验证其中ENO2、BCL-2、CXCR4和MMP11的表达水平,与cDNA芯片结果相符合.结果提示,HIF-1α基因沉默能够在一定程度上阻断肺癌细胞的乏氧应答,在克服乏氧导致的肺癌治疗抗拒方面具有潜力.     

慢病毒载体介导IκB激酶-α(IKKα)基因RNA干扰转基因小鼠的制备

IκB激酶-α(IKKα)的功能与淋巴形成和乳腺发育相关,在乳腺肿瘤中观察到IKKα蛋白的过量表达.应用小鼠受精卵卵周隙注射慢病毒载体的方式,建立IKKα基因RNAi转基因小鼠模型,为在体内研究IKKα基因的生物学功能及其与肿瘤发生的关系创造条件.实验构建了针对IKKα基因RNAi(剔降)的慢病毒载体,并将载体导入小鼠受精卵卵周隙,获得携带该载体的转基因小鼠模型,经PCR鉴定首建鼠阳性率为15%.转基因小鼠外周血细胞IKKαmRNA表达量明显降低.初步表型观察分析,IKKα基因RNAi小鼠发育正常,进一步的分析工作正在进行中.     

慢病毒载体介导的层黏连蛋白受体稳定抑制细胞株的建立

目的:构建靶向层黏连蛋白受体(LR)基因的小发卡RNA(sh RNA)慢病毒表达载体,鉴定其对LR的抑制效果,并筛选LR稳定抑制的He La细胞株。方法:设计针对LR的sh RNA序列,将此序列和H1启动子克隆入含有EGFP报告基因的p Lenti6/v5慢病毒表达载体,通过病毒包装、细胞感染、抗生素筛选获得稳定细胞株,用real-time PCR和Western印迹检测筛选得到的稳定细胞株中LR的表达水平。结果和结论:构建了含有LR靶向sh RNA的慢病毒表达载体,包装成病毒后感染He La细胞,经抗生素筛选后获得了稳定抑制LR的细胞株;筛选后的细胞均可观察到报告基因EGFP的表达;经m RNA和蛋白水平检测,LR-sh6和LR-sh7均可显著抑制He La细胞株中LR的表达。     

慢病毒载体介导RNAi稳定抑制XIAP表达及对胰腺癌细胞增殖、凋亡影响的实验研究

目的:探讨运用慢病毒载体介导的RNA干扰技术对X-连锁凋亡抑制蛋白(XIAP)的抑制效率及对胰腺癌细胞增殖、凋亡的影响,建立XIAP表达稳定抑制的胰腺癌细胞株.方法:应用pGJCSIL-PUR慢病毒载体构建针对XIAP的ShRNA载体,转染包装细胞293T,收集病毒上清转染胰腺癌细胞系SW1990,经嘌呤霉素(puromycin)筛选并扩大培养得到稳定克隆;实时荧光定量PCR和western-blot免疫印迹检测癌细胞内XIAP的表达:四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法检测细胞增殖;caspase3/7活性测定和DAPI染色检测细胞凋亡.结果:成功构建3个XIAP-ShRNA慢病毒栽体(X1、X2、X3)及XIAP表达稳定抑制的胰腺癌细胞株,对XIAP的抑制效率均达70%以上;MTT检测显示X1、X3稳定抑制XIAP后胰腺癌细胞增殖明显减慢,但caspase3/7活性及细胞凋亡并没有明显增加.结论:慢病毒栽体介导的靶向XIAP的RNAi可有效抑制XIAP表达,降低胰腺癌细胞的增殖能力;成功建立的XIAP表达稳定抑制的胰腺癌细胞株为进一步研究打下基础.     

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.     

敲低GATA1慢病毒表达载体的构建及敲低效果检测

目的：为了探讨与人血细胞相关的GATA1转录因子在实体肿瘤发生发展中的功能,构建GATA1的慢病毒干扰载体,并验证其敲低效果。方法：根据人GATA1的cDNA序列,设计含有小发卡结构的寡核苷酸序列,将其克隆到慢病毒表达载体上;将重组质粒转染人胚肾293T细胞,通过实时定量RT-PCR及Western印迹检测GATA1的表达水平。结果和结论：构建了具有明显干扰效果的GATA1基因的小干扰RNA（siRNA）慢病毒表达载体,能够有效抑制GATA1 mRNA和蛋白水平,为后续的GATA1生物学作用研究奠定了基础。     

Germ line transmission and expression of an RNAi cassette in mice generated by a lentiviral vector system

We have used a lentiviral delivery system (LentiLox3.7) to generate transgenic mice harbouring RNA interference (RNAi) against the hepatocyte nuclear factor 4 gamma (HNF4γ). HNF4γ is a nuclear receptor with unknown function. Our analyses performed on founder (F₀) and first generation (F₁) mice revealed mosaicism in F₀ founders and a low efficiency of transgenesis (6%) in F₁ mice. These data, together with the observation of multiple silenced transgenes, do not favour the use of LentiLox3.7 lentivirus for transgenesis. Despite the low efficiency of transgenesis, we achieved a tissue-dependent knockdown of HNF4γ expression in some mice. Milen Kirilov and Minqiang Chai contributed equally to this work.     

Enhanced lentiviral vector production in 293FT cells expressing Siglec-9

Siglecs, sialic acid-recognizing Ig-superfamily lectins, regulate various aspects of immune responses, and have also been shown to induce the endocytosis of binding materials such as anti-Siglec antibodies or sialic acid-harboring bacteria. In this study, we demonstrated that the expression of Siglec-9 enhanced the transfection efficiency of several cell lines such as macrophage RAW264 and non-hematopoietic 293FT cells. We applied this finding to the production of a lentiviral vector in which cells were transfected simultaneously with multiple vectors, and achieved a twice increase in viral production levels. Furthermore, 293FT cells expressing lectin-defective Siglec-9 produced three- to seven-fold higher titer of viral vector compared with parental 293FT cells. These results suggest that Siglec-9 enhanced lentiviral vector production in a lectin-independent manner.     

RNA interfering approach for clarifying the PPARgamma pathway using lentiviral vector expressing short hairpin RNA

Peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ) plays a central role in adipocyte differentiation and insulin sensitivity. Although PPARγ also appears to regulate diverse cellular processes in other cell types such as lymphocytes, the detailed mechanisms remain unclear. In this study, we established a lentivirus-mediated short hairpin RNA expression system and identified a potent short hairpin RNA which suppresses PPARγ expression, resulting in marked inhibition of preadipocyte-to-adipocyte differentiation in 3T3-L1 cells. Our PPARγ-knockdown method will serve to clarify the PPARγ pathway in various cell types in vivo and in vitro, and will facilitate the development of therapeutic applications for a variety of diseases.     

小鼠Smad6基因RNAi慢病毒载体的构建与鉴定

构建小鼠Smad6基因RNA干扰（RNAi）慢病毒载体,有效沉默骨髓树突状细胞（BMDC）的Smad6基因表达,为构建骨髓致耐受DC用于哮喘等自身免疫疾病的研究。设计小鼠Smad6 shRNA序列,合成、退火,得到双链DNA,与经酶切后的Psih1-H1-copGFP shRNA Vector载体连接产生LV-shSmad6慢病毒载体,并测序鉴定。转染293TN细胞,包装产生慢病毒,测定滴度。感染小鼠骨髓树突细胞,检测Smad6基因的表达状况成功构建Smad6 shRNA的慢病毒载体LV-shSmad6。包装慢病毒,并显著抑制Smad6 mRNA水平及蛋白水平的表达。成功构建出小鼠Smad6基因shR-NA慢病毒载体,为后期研究Smad6基因在哮喘发病机制及新治疗方法提供了稳定的转染细胞载体。     

慢病毒介导的RNAi对大鼠SOCS3基因表达的抑制作用

目的研究慢病毒表达载体介导的RNA于扰（RNAi）对大鼠下丘脑细胞中细胞因子信号转导抑制因子3（SOCSB）的抑制作用。方法根据大鼠SOCS3基因（NM053565）,用Ambion在线软件选择3个靶序列,设计并合成包含各正反义靶序列的互补单链寡核苷酸,与经BamHI和XhoI酶切后的慢病毒载体质粒pRNA-1enti-GFP连接产生pRNA-Lenti-SOCS3-GFP慢病毒重组质粒,与慢病毒包装混合物共转染293T细胞,包装产生慢病毒,收集病毒上清,采取逐孔稀释滴度法测定病毒滴度,然后转染大鼠下丘脑细胞,通过荧光显微镜观察细胞转染情况,利用荧光实时定量PCR方法检测RNAi组（siRNAl,siRNA2,siRNA3）、空白细胞组和阴性序列组（siRNA—Negtive）中SOCS3的表达情况。结果将目的序列成功连接到载体上,并经测序分析证实载体构建成功。系列稀释法检测慢病毒悬液的滴度为1．0×10^10TU／L。荧光实时定量PCR检测显示慢病毒感染大鼠下丘脑细胞后,与空白细胞组相比,3个RNAi组都有不同程度的抑制SOCS3表达,其中siRNAI组的抑制效果最好,可使SOCS3mRNA表达下调达80％。结论构建的pRNA-Lemi-SOCS3-GFP慢病毒载体可有效地抑制大鼠SOCS3的表达,为以SOCS3基因为靶点的相关疾病的基因治疗研究奠定基础。