延胡索酰乙酰乙酸水解酶基因敲除大鼠胚胎干细胞株的建立

背景：小鼠肝损伤模型已被广泛应用,大鼠肝损伤模型能在发病机制,肝移植环境等方面更好地模拟人,建立大鼠延胡索酰乙酰乙酸水解酶（fuarylacetoacetat hydrolase,Fah）基因敲除的胚胎干细胞株是大鼠肝损伤模型建立的重点和难点。目的：建立Fah基因缺失的大鼠胚胎干细胞株。方法：根据Genbank检索出的大鼠Fah基因序列构建带有正负双向筛选系统的Fah基因敲除载体pKO-Fah,并进行大鼠胚胎干细胞制备与培养,通过电穿孔转染将线性化质粒转入大鼠胚胎干细胞中,用嘌呤霉素和增强型绿色荧光进行克隆的筛选,再对筛选出来的阳性克隆进行PCR验证。结果与结论：电穿孔转染后观察到绿荧光胚胎干细胞克隆,经过3轮嘌呤霉素药物筛选后约有90%的胚胎干细胞克隆表达绿荧光,成功挑取到2个稳定表达绿荧光的胚胎干细胞克隆,重组胚胎干细胞-Fah,通过PCR鉴定为正确同源重组的阳性克隆。提示大鼠胚胎干细胞稳定建系后,能通过传统的同源重组方法来建立基因敲除胚胎干细胞,并为后期基因敲除动物的建立奠定基础。     

骨髓间质干细胞绿色荧光蛋白基因的转染和克隆化研究

目的 建立能稳定表达绿色荧光蛋白(GFP)并连续传代培养的骨髓间质干细胞(MSCs)株。方法 采用电穿孔法将带有GFP的质粒(pGFP-N1)在不同条件下转染MSCs,经过G418筛选,有限稀释法筛选阳性克隆,荧光显微镜及流式细胞仪检测GFP的表达情况。结果 电穿孔以电容量1050μF、电压260V时效果最好,转染GFP的MSCs能在含有G418的培养基中生长,未转染的骨髓间质干细胞不断死亡。转染24h后即能观察到少量荧光细胞,一个月后大部分荧光细胞呈集落样生长,荧光表达较强,转染率为50％-60％。体外克隆后,能稳定表达至10代,10代后荧光强度明显减弱。结论 GFP基因能在MSCs中进行有效的复制、转录和翻译,并可持续、稳定、高效表达;转染GFP的MSCs能作为研究MSCs的诱导分化及生物细胞工程治疗的载体细胞。     

CDHR2基因条件性敲除小鼠模型的构建及鉴定

目的:构建CDHR2基因条件性敲除小鼠模型,为研究CDHR2基因的生物学功能提供条件。方法:构建CDHR2基因条件打靶载体,电转入小鼠胚胎干细胞(ES细胞),用G418和GANC筛选阳性细胞克隆。胚胎注射阳性ES细胞入小鼠囊胚,获得嵌合体小鼠。嵌合体小鼠与Cre小鼠交配获得条件性敲除小鼠。分别通过PCR方法和免疫组织化学方法对CDHR2的敲除结果进行验证。结果:成功构建打靶载体,并获得6个正确同源重组的ES细胞阳性克隆。阳性ES细胞克隆注射入C57BL/6J小鼠的囊胚中,获得5只嵌合鼠。嵌合鼠再与Flp小鼠交配,获得6只阳性F1代去Neo小鼠。去Neo小鼠与Cre小鼠杂交,获得CDHR2基因肠道特异性敲除小鼠。免疫组织化学检测表明,阳性小鼠肠道组织中的CDHR2基因被特异性敲除,而肾脏组织CDHR2基因的表达没有受到影响。结论:成功构建CDHR2基因肠道特异性敲除小鼠,为进一步研究CDHR2基因的作用奠定了基础。     

白念珠菌锌簇转录因子编码基因mrr2敲除与鉴定

目的:构建白念珠菌mrr2基因敲除菌株。方法 :通过长引物PCR方法及融合PCR方法,以SN152菌株基因组DNA、带有筛选标记的质粒DNA为模板构建基因敲除组件;再用高效醋酸锂转染法将敲除组件转染入SN152菌株,并在相应营养缺陷的筛选板上培养生长,再通过2次同源重组的策略敲除mrr2的2条等位基因。结果:成功构建白念珠菌mrr2基因敲除菌株。结论:融合PCR策略可高效、快速构建白念珠菌基因敲除菌株。以SN152菌株为亲本菌的mrr2基因敲除株的构建,为进一步研究白念珠菌耐药机制奠定基础。     

平滑肌细胞纯化载体构建及在小鼠胚胎干细胞中的表达

背景:胚胎干细胞是平滑肌细胞重要的来源之一,但是胚胎干细胞分化细胞的异质性导致难以获得较纯的平滑肌细胞.目的:为进一步纯化胚胎干细胞来源的平滑肌细胞,拟在体外构建平滑肌特异性SM22α启动子驱动的嘌呤霉素抗性(puromycin acetyltransferase,pac)基因与增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescence protein,EGFP)基因双表达载体,即pSM22-PAC-IRES2-EGFP载体,并在胚胎干细胞中检测其有效性及特异性.设计、时间及地点:基因水平细胞观察实验,于2007-05/2008-09在解放军沈阳军区总医院全军心血管病研究所完成.材料:小鼠胚胎干细胞系R1购自美国ATCC公司,编号SCRC-1011~(TM).pSM22α-EGFP载体由本实验室构建;pIRES2-EGFP载体、pSM2C载体、pSuper.basic载体购自Invitrogen公司.方法:用聚合酶链反应方法从pSM22α-EGFP中扩增SM22α启动子,然后用该启动子替换pIRES2-EGFP载体中的CMV启动子,构建pSM22-IRES2-EGFP.再从pSM2C中用HindⅢ/Cla Ⅰ酶切获得pac基因,将pac基因片段亚克隆到pSuper.basic中,构建pSuper-PAC.最后BgⅢ/Acc Ⅰ双酶切pSuper-PAC获得pac基因片段,将其插入到pSM22α-IRES2-EGFP,构建成pSM22α-PAC-IRES2-EGFP.将pSM22α-PAC-IRES2-EGFP用脂质体法转染胚胎干细胞,G418筛选阳性克隆.诱导胚胎干细胞阳性克隆分化,RT-PCR扩增pac基因鉴定阳性克隆.对分化细胞行平滑肌细胞标志物SMα-actin免疫荧光染色.主要观察指标:①pSM22α-PAC-IRES2-EGFP测序结果.②pac基因扩增.③荧光显微镜下同时观察分化细胞EGFP的表达及SMα-actin染色情况.结果:HindⅢ/Cla Ⅰ双酶切得到261 bp,664 bp,5 000 bp 3个片段,与预期结果一致,测序结果证实pSM22α-PAC-IRES2-EGFP构建成功.Pac基因扩增证实有4株胚胎干细胞克隆转染成功.转染成功的胚胎干细胞被诱导分化后,部分细胞表达EGFP,且这些细胞SMα-actin染色呈阳性.结论:实验成功构建了平滑肌细胞筛选载体pSM22α-PAC-IRES2-EGFP.成功转染这一载体的胚胎干细胞表达pac基因及EGFP基因,且EGFP表达具有平滑肌特异性.     

转化生长因子β1基因转染鼠脂肪间充质干细胞的可行性

背景:脂肪间充质干细胞在转化生长因子β_1等生长因子的调控下可被诱导分化为软骨细胞.然而,外源性转化生长因子β_1存在引起趋化性、激发炎症反应、造成局部损伤、有效成分容易被稀释或丢失、半衰期短、缺少理想的转运蛋白等缺陷.因此,利用基因重组技术,使种子细胞表达转化生长因子β_1,对软骨组织工程的进一步发展具有重要的指导意义.目的:探讨真核表达载体pcDNA3.1-转化生长因子β_1质粒的构建方法,并观察其转染脂肪间充质干细胞的可行性.方法:利用基因重组技术,将大鼠转化生长因子β_1全长基因的PCR产物与克隆载体pT7Blue连接,并用大肠杆菌筛选阳性重组体构建真核表达质粒,采用XboⅠ、Hind Ⅲ双酶切及测序方法对质粒进行鉴定;将已经纯化的pcDNA3.1-转化生长因子β_1质粒和空载体pcDNA3.1质粒分别采用阳离子脂质体试剂LipofectamineTM2000转染脂肪间充质干细胞,经G418抗性筛选后扩大培养,同时用pcDNA3.1-绿色荧光蛋白观察转染效率.结果与结论:重组质粒经XboⅠ、Hind Ⅲ双酶切后出现1.35 bp和5.4 kb 2条带,测序结果显示重组质粒所包含的转化生长因子β_1全长碱基序列完全正确,绿色荧光蛋白显示其转染脂肪干细胞的转染效率> 80%,且转染细胞后有转化生长因子β_1 mRNA和蛋白的表达上调.提示利用基因重组技术可成功构建能转染脂肪间充质干细胞的真核表达载体pcDNA3.1-转化生长因子β_1质粒.     

新生大鼠前软骨干细胞株的体外培养分选、鉴定及永生化研究

背景:前软骨干细胞虽然具有较强的自我增殖能力和多向分化潜能,但生物学性状不稳定,易分化。导入外源性基因能使其永生化,且不改变细胞的表型和性状。目的:建立永生化大鼠前软骨干细胞株,为以后精确调控前软骨干细胞的增殖与分化打下基础。设计、时间及地点:单一样本观察,于2005-10/2006-09在华中科技大学同济医学院附属同济医院骨科实验室完成。材料:出生<24h的新生SD大白鼠,雌雄不限,用于取前软骨干细胞。方法:用LipofectamineTM2000介导基因转染,将含有SV40T抗原基因的真核表达载体pCMVSV40T/PUR导入经免疫磁珠分选出的原代前软骨干细胞进行稳定表达,用嘌呤霉素筛选出阳性克隆并扩大培养。主要观察指标:①前软骨干细胞的生物学性状。②质粒鉴定。③用免疫细胞化学方法和反转录聚合酶链反应鉴定SV40T抗原基因在转染细胞中的表达。④反转录聚合酶链反应结果。⑤细胞生长曲线。结果:①免疫磁珠分离获得细胞阳性克隆,用免疫组织化学证实FGFR-3表达阳性。②双酶切质粒,电泳证实pCMV为3kb,SV40T基因为2.3kb。③嘌呤霉素分离获得转化后细胞阳性克隆,用免疫组织化学证实FGFR-3表达阳性。④提取RNA后用反转录-聚合酶链反应法成功扩增出588bp的片段。转染细胞经扩大培养,命名为永生化前软骨干细胞。⑤贴壁培养的转染细胞群体倍增时间为(22.98±2.77)h,传代、冻存和复苏对细胞形态及生长无明显影响。结论:在体外培养条件下,可以从新生大鼠干骺端中分离、培养出前软骨干细胞,pCMVSV40T/PUR转染能使其永生化。     

非病毒载体介导脑源性神经营养因子基因转染骨髓间充质干细胞:脂质体及电穿孔转染法的比较

背景:基因转染细胞有病毒及非病毒载体法,因病毒载体面临安全性、免疫排斥等问题,实验探讨脂质体及电穿孔转染法.目的:比较脂质体及电穿孔法介导人脑源性神经营养因子基因转染骨髓间允质干细胞的细胞转染特性和体外表达情况,建立基因工程细胞.方法:①脂质体法:取体外分离、培养的第3代豚鼠骨髓间充质干细胞,将质粒-脂质体混合物加入含细胞的培养基中培养6 h,再加入胎牛血清的培养基,孵育48 h后行免疫组织化学检测,即为瞬时表达.48 h后加入含G418培养基筛选.②电穿孔法:取骨髓间充质干细胞,胰酶消化,用无血清培养基重悬细胞,将细胞悬液加入电转化池中,加入质粒,将电转化池移至电极间放电转导.转染48 h后,检测目的基因瞬时表达.48 h后加入含G418培养基筛选.用免疫组织化学及RT-PCR检测两种方法脑源性神经营养因子基因表达情况.结果与结论:免疫组织化学显示脂质体介导转染的脑源性神经营养因了瞬时表达率约为5.80%,电穿孔法约为24.29%.脂质体法转染筛选14 d后细胞几乎全部死亡;电穿孔法转染后筛选并扩大培养建立工程细胞,免疫组织化学显示工程细胞脑源性神经营养因子阳性表达率达90%以上,RT-PCR扩增产物电泳证实目的基因阳性条带.结果表明,用电穿孔法可成功建立脑源性神经营养因子基因修饰骨髓间充质干细胞的工程细胞,并用免疫组织化学和RT-PCR办法证实细胞体外表达目的基因.     

人Nanog基因重组腺病毒载体的构建及其在人脐带间充质干细胞中的表达

摘要:目的：构建重组人Nanog基因腺病毒载体(Ad-Nanog),转染人脐带间充质干细胞（hucMSCs）,用于后续研究。 方法：设计含有KpnⅠ及XhoⅠ酶切位点的引物,PCR扩增Nanog基因,将扩增产物亚克隆到pAdTrack-CMV穿梭质粒上,经双酶切和基因测序鉴定,重组穿梭质粒经PmeⅠ线性化后,在含有腺病毒骨架质粒pAdEasy-1的BJ5183中同源重组,筛选获得Ad-Nanog重组腺病毒质粒。经PacⅠ酶切线性化,脂质体转染293A细胞,包装和扩增病毒,并感染hucMSCs。 结果：重组腺病毒质粒经PCR和双酶切鉴定正确,测序结果和设计片段的序列一致。荧光显微镜下观察在感染的hucMSCs中绿色荧光蛋白高效表达。 结论：成功构建了Nanog腺病毒表达载体,能高效转染hucMSCs,可用于后续转基因的研究。