自制辅助装置完成超声微泡介导pEGFPC1-Akt1基因转染

目的初步探讨超声微泡介导基因转染的可行性.方法 自制辅助装置,联合应用超声辐射和SonoVue超声微泡介导pEGFPC1-Akt1基因转染293FT细胞,用增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)作为报告基因,转染后荧光显微镜下计数细胞转染率.实验分4组:A组,单纯质粒组;B组,质粒+微泡组;C组,质粒+超声组;D组,质粒+超声+微泡组.结果自制辅助装置制作成功,符合实验要求的条件.转染结果为 A组和B组未见荧光表达,C组转染率约为4.26%,D组转染率为34.56%,D组转染率高于C组(P<0.05).结论 使用自制辅助装置,联合应用超声辐射和微泡法能够有效介导pEGFPC1-Akt1基因转染.     

超声微泡造影剂介导pEGFP-N_1质粒转染HGFs的实验研究

目的 探讨超声破坏微泡介导pEGFP-N_1质粒转染人牙龈成纤维细胞的可行性、优化转染的条件及转染效率.方法 体外原代培养HGFs.以pEGFP-N_1质粒为报告基因,微泡造影剂为载体,用超声辐照介导质粒pEGFP-N_1转染HGFs.实验组分为质粒组、微泡+质粒组、超声+质粒组、超声+微泡+质粒组,超声+微泡+质粒组按不同的转染条件分成亚组.转染48 h后倒置荧光显微镜下观察GFP的表达,MTT检测HGFs活性.结果 超声微泡介导pEGFP-N_1质粒对HGFs的转染效率明显高于其他实验组(P<0.05).优化转染条件后,频率300 KHz,声强1.5 W/cm~2,连续波,辐照时间60 s,微泡浓度10%,质粒浓度6.67 μg/ml时,转染率较高.结论 在一定条件下,超声微泡造影剂能够促进外源基因对HGFs的转染.     

超声介导SonoVue微泡破裂促进报告基因在肝脏中表达的实验研究

目的:探讨超声介导SonoVue微泡破裂法促进外源基因在肝脏中表达的作用,评估其转染效率、安全性。方法:经SD大鼠门静脉置管输入SonoVue微泡建立动物模型,以虫荧光素酶基因为报告基因,观察不同浓度的微泡促进虫荧光素酶基因在肝脏中的表达强度与持续时间,实验结束后采下腔静脉血检测肝肾功能并取肝、肾组织常规HE染色行组织学检查。结果:随着微泡浓度的增加,虫荧光素酶基因表达逐渐增加,在微泡浓度为100%(V/V)时,转染效率最高,持续到21天仍有表达。转染前后的肝肾功能(AST、ALT、ALB、BUN、Cr)无明显变化,HE切片未发现肝肾组织结构的改变。结论:超声介导微泡破裂法能有效地促进外源基因在肝脏中的表达,为肝脏疾病的基因治疗提供了新的途径。     

负载LMP－1基因的树突状细胞诱导CTL对鼻咽癌细胞的杀伤效应

目的：探讨超声联合微泡造影剂能否增强绿色荧光蛋白（GFP）质粒pEGFP—C3－LMP－1转染树突状细胞（Dendriticcells,DC）,进而探讨转染LMP－1基因的DC诱导细胞毒性T淋巴细胞（cTL）对鼻咽癌（NPc）细胞株的体外杀伤作用。方法：体外培养的人DC分为四组：①单纯质粒组（A组）：加入质粒;②超声照射组（B组）：质粒＋超声辐照;③微泡造影剂组（c组）;质粒＋微泡造影剂;④超声＋微泡造影剂组（D组）：质粒＋微泡造影剂＋超声辐照。荧光显微镜观察GFP质粒在DC内的表达,流式细胞仪评价GFP质粒的转染效率。另将体外培养的DC分为两组用于检测DC表面袁型的表达及体外杀伤实验：①空白对照组,单纯培养的DC;②基因转染组,具体实验方法同上述D组。流式细胞仪检测DC表面分子表型的表达。DC和T细胞混合共培养获得的CTL为效应细胞,LMP－1表达阳性的NPC细胞株C666—1为靶细胞,按效靶比10：1的比例混合培养24h后,MTT法检测CTL对靶细胞的杀伤作用。结果：D组DC内有较多的绿色荧光表达,且转染效率最高（14．86±2．36）％,和其余各组均有显著性差异。LMP—1基因转染组DC表面标志CD80、CD83、cD86、CD40、HLA—DR的表达明显高于对照组。所诱导产生CTL对靶细胞有明显的杀伤作用,其杀伤效率为（41．72±3．53）％,明显高于空白对照组（7．62±2．36）％。结论：超声联合微泡造影剂可有效地介导GFP质粒转染DC。LMP－1基因转染组De诱导产生特异性的CTL对靶细胞有明显的杀伤作用。     

超声联合微泡介导基因转染对内皮细胞骨架的影响

目的 探讨白蛋白微泡在治疗性超声条件下对介导基因转染以及对细胞骨架的影响,同时探讨超声联合微泡介导基因转染的最佳声学参数.方法 六孔板培养大鼠微血管内皮细胞,一组每孔加入eGFP质粒10μg,加或不加微泡,超声条件为连续波,频率2 MHz,机械指数是0.50～1.80.照射时间是30～180 S,24～48 h后观察细胞转染情况.一组超声照射后免疫荧光染色细胞骨架,荧光显微镜观察并测定荧光强度.结果 机械指数为0.50～1.00范围内,基因转染率与机械指数呈正相关(P<0.001),再增加机械指数基因转染率差别无统计学意义.超声照射时间30～90 S范围内,基因转染率以及微管荧光强度改变与超声照射时间呈正相关(P<0.001).再延长照射时间基因转染率差别无统计学意义.同种条件下,微丝蛋白荧光强度改变无统计学意义(P>0.05).结论 超声联合微泡能够显著增加报告基因的转染率并且对细胞骨架无明显的损伤.微泡可以作为临床冠心病基因治疗的安全有效的载体.     

腺病毒介导酪氨酸羟化酶基因体外治疗大鼠泌乳素瘤

目的 探讨腺病毒介导酪氨酸羟化酶(TH)基因治疗大鼠垂体泌乳素(PRL)瘤的可能性。方法 应用细攻内同源重组法构建携带大鼠TH基因并含绿色荧光蛋白(GFP)报告基因的复制缺陷型腺病毒载体Ad—GFP—TH和末携带任何外源基因的复制缺陷型空载体腺病毒Ad—GFP,并以大鼠泌乳素瘤细胞株MMQ为靶细胞,探讨腺病毒介导TH基因治疗对MMQ细胞生长和PRL分泌的影响。结果 成功构建重组腺病毒Ad—GFP—TH及Ad—GFP;转染重组腺病毒Ad—GFP—TH后,MMQ细胞的生长和PRL分泌均受到明显的抑制。结论 基因治疗可能成为垂体泌乳素瘤,尤其是侵袭性垂体泌乳素瘤的有效治疗方法之一。     

超声联合微泡介导缺氧诱导因子-1α基因转染293T细胞的实验研究

目的:探讨超声联合微泡造影剂介导缺氧诱导因子(HIF)-1α基因转染人胚肾293T细胞的转染效率。方法:将6孔板中的293T细胞悬液分为3组,A组:质粒+超声辐照组,加入质粒,终浓度为15μg/孔;B组:载基因微泡+超声辐照组,加入载基因质粒微泡混合液,质粒的终浓度为15μg/孔,微泡的终浓度为200μl/孔;C组:对照组,每孔中仅加入单纯质粒DNA,终浓度15μg/孔。A组和B组均接受超声辐照,超声照射条件为连续波,声强1.5 W/cm2,辐照时间30s。超声辐照转染48h后,用荧光显微镜和流式细胞仪分别定性定量观察各组细胞基因的转染效率。结果:转染48h后,荧光显微镜观察到转染成功的细胞内发出绿色荧光,流式细胞仪检测A组、B组、C组的基因转染效率分别为(5.6±0.5)%、(30.5±1.0)%、(0.1±0.1)%。结论:超声辐照联合微泡能够介导治疗性基因的体外细胞转染,为冠心病心肌缺血的HIF-1α基因治疗奠定基础。     

超声靶向破坏微泡技术介导小鼠肝癌细胞株JNK1基因表达、细胞迁移和侵袭抑制

目的: 探讨应用超声靶向破坏微泡 (UTMD) 技术介导小鼠肝癌细胞株JNK1基因的表达、细胞迁移和侵袭抑制的作用,阐明其作用机制。方法: 构建并筛选RNA干扰效果最好的短发夹RNA(shRNA)。将小鼠肝癌细胞株Hca-F分为正常Hca-F细胞组、shRNA质粒组、脂质体组、超声微泡结合超声辐照组及脂质体结合超声微泡加超声辐照组。采用倒置荧光显微镜观察各组细胞转染率,荧光定量PCR和Western blotting 法检测JNK1基因mRNA和蛋白表达水平,CCK-8法检测各组细胞的细胞活性,应用Transwell 实验检测各组细胞的体外迁移能力。结果: 脂质体结合超声微泡加超声辐照组细胞转染率高于shRNA质粒组、脂质体组和超声微泡结合超声辐照组(均P<0.05),脂质体组和超声微泡结合超声辐照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。脂质体结合超声微泡加超声辐照组JNK1 mRNA和蛋白表达水平低于其他各组(P<0.05);脂质体结合超声微泡加超声辐照组细胞活性和平均穿膜细胞数均低于其他各组(P<0.05)。结论: UTMD技术结合脂质体转染法可以提高小鼠肝癌细胞株JNK1 shRNA的转染效率,增强其对基因表达、细胞活力、迁移和侵袭能力的抑制。     

治疗性超声介导微泡破裂促进大鼠体内肌肉基因转染的参数优化实验研究

【摘要】 目的 探讨治疗性超声介导微泡破裂促进基因体内转染大鼠肌肉的最适合的转染条件。方法 在大鼠双侧胫前肌内局部注射微泡与增强型绿色荧光蛋白（EGFP）质粒混合物,应用不同输出功率、不同占空比及不同超声辐照时间的治疗性超声辐照胫前肌,分别用肌肉局部注射及静脉注射微泡和质粒联合超声辐照,根据荧光染色及免疫组化染色下EGFP表达结果判断转染效果,根据转染效果最好且HE染色下肌肉损伤最小选出最适合的超声辐照条件和最适合的注射方式。将大鼠分为4组:①超声辐照+微泡+质粒组,②微泡+质粒组,③超声辐照+质粒组,④单纯质粒组。选取最适辐照及注射方式后,将大鼠在超声辐照后5 d处死,荧光染色及免疫组化染色下观察肌肉EGFP表达情况,HE染色观察肌肉损伤情况。结果 在1 Mz治疗性超声辐照下,输出功率2 W/cm2,占空比20%,超声辐照3 min的最适合的辐照条件下,肌肉EGFP表达明显,且无明显损伤。肌肉局部注射较静脉注射更适合。荧光染色和免疫组化染色示4组中超声辐照+微泡+质粒组肌肉EGFP表达高于其余3组,微泡+质粒组高于其余2组（P<0.05）。HE染色下未见超声辐照及微泡造成的肌肉损伤。结论 在适合转染条件下,治疗性超声联合微泡能明显增强基因体内转染大鼠肌肉的效率,且不损伤肌肉细胞,可作为基因治疗的一种安全有效的非病毒性基因转染方法。     

超声微泡造影剂介导LMP-1基因转染树突状细胞的实验研究

目的 探讨超声微泡造影剂介导LMP-1基因转染外周血来源的树突状细胞的有效性及最佳的超声辐照参数.方法 体外培养树突状细胞,在不同的超声波强度、机械指数、照射时间及不同的超声微泡造影剂浓度作用下,观察LMP-1基因与绿色荧光蛋白共表达的融合重组质粒pEGFP-C3-LMP1在树突状细胞的定向转染.在荧光显微镜下观察荧光蛋白质粒在树突状细胞中的表达,流式细胞仪评价重组质粒的转染效率,台盼蓝染色检测细胞活性.结果 超声辐照机械指数1.0、照射时间60 s、微泡造影剂浓度为20%,达到最佳的基因转染效率(14.37±2.12)%,且细胞生存率>90%.结论 微泡造影剂在超声辐射下可以有效地介导基因转染树突状细胞.     

Ultrasound-mediated microbubble delivery of pigment epithelium-derived factor gene into retina inhibits choroidal neovascularization

Background Many studies have suggested that the imbalance of angiogenic factor and anti-angiogenic factor expression contributes significantly to the development of choroidal neovascularization （CNV）, and ultrasound microbubble combination system can increase the gene transfection efficiency successfully. This study was designed to investigate whether ultrasound-mediated microbubble destruction could effectively deliver therapeutic plasmid into the retina of rat, and whether gene transfer of pigment epithelium-derived factor （PEDF） could inhibit CNV.
Methods Human retinal pigment epithelial cells were isolated and treated either with ultrasound or plasmid alone, or with a combination of plasmid, ultrasound and microbubbles to approach feasibility of microbubble-enhanced ultrasound enhance PEDFgene expression; For in vivo animal studies, CNV was induced by argon lasgon laser in rats. These rats were randomly assigned to five groups and were treated by infusing microbubbles attached with the naked plasmid DNA of PEDF into the vitreous of rats followed by immediate ultrasound exposure （intravitreal injection）; infusing liposomes with the naked plasmid DNA of PEDF into the vitreous （lipofectamine ＋ PEDF）; infusing microbubbles attached with PEDF into the orbit of rats with ultrasound irradiation immediately （retrobular injection）; infusing microbubbles attached with PEDF into the femoral vein of rats with exposed to ultrasound immediately （vein injection）. The CNV rats without any treatment served as control. Rats were sacrificed and eyes were enucleated at 7, 14, and 28 days after treatment. Gene and protein expression of PEDF was detected by quantitative real-time RT-PCR, Western blotting and immunofluorescence staining, respectively. The effect of PEDF gene transfer on CNV was examined by fluorescein fundus angiography.
Results In vitro cell experiments showed that microbubbles with ultrasound irradiation could significantly enhance PEDF delivery as compared with microbubbles or ultrasound alone. In the rat CNV model, transfection efficiency mediated by ultrasound/microbubbles was significantly higher than that by lipofectamine-mediated gene transfer at 28 days after treatment. The study also showed that with the administration of ultrasound-mediated microbubbles destruction, the CNV of rats was inhibited effectively.
Conclusions Ultrasound-microbubble technique could increase PEDF gene transfer into rats＇ retina and chorioid, in association with a significant inhibition of the development of CNV, suggesting that this noninvasive gene transfer method may provide a useful tool for clinical gene therapy.     

携自杀基因微泡转染卵巢癌细胞株SKOV_3的超声参数及转染效率

目的:探究超声介导携Ⅰ型单纯疱疹病毒胸苷激酶(hsv1tk)自杀基因微泡转染SKOV3细胞的超声参数及转染效率.方法:超声在不同微泡浓度与辐照时间(8,15,30,60s间隔1s)组合下辐照SKOV3细胞,MTT法筛选最适辐照时间和微泡浓度.将实验分成6组分别进行以下处理:超声辐照组,脂质体+超声辐照组,脂质体+微泡+超声辐照组,微泡+超声辐照组,裸质粒组(阴性对照),脂质体组(阳性对照).用裸质粒及脂质体处理后分别转染pcDNA3.1-EGFP/hsv1tk质粒;采用荧光显微镜、流式细胞技术分别定性和定量检测各组转染效率;采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测hsv1tk基因的表达.结果:MTT检测在超声强度0.5W/cm2,频率1MHz,微泡浓度0.56×1011个/L,辐照时间8s间隔1s条件下,超声辐照微泡转染对细胞活性无明显抑制.经此条件转染后荧光显微镜下可观察到脂质体+微泡+超声辐照组的绿色荧光强度最强;流式细胞技术检测表明,微泡+超声辐照组转染效率为(11.74±0.19)%,比超声辐照组(2.19±0.22)%高,而脂质体+微泡+超声辐照组(25.62±0.08)%均高于其他各组(P<...     

超声微泡造影剂对大鼠骨骼肌毛细血管通透性的影响

目的 研究治疗剂量超声破坏微泡造影剂对大鼠骨骼肌毛细血管通透性的影响.方法 以伊文思蓝(EB)为指示剂,18只清清级SD大鼠,随机均分为EB组(E)、EB 超声组(E U)和EB 超声 微泡组(E U M)共3组进行实验.给予相同参数条件的超声进行照射,经颈动脉输/不输入微泡造影剂,在体荧光显微镜下观察EB外溢情况并行视觉评分;使用标准曲线和分光光度法测量各组大鼠脊斜肌中EB的含量.结果 E U M组镜下可见微血管周嗣EB外溢,视觉评分等级为2级.显著高于E组(0级)及E U组(0-1级)(P<0.05).E组及E U组两者相比无显著性差异(P>0.05).E U M组脊斜肌中EB含量为(51.57±3.89)μg/g,比E组[(28.99±4.67)vg/g]及E U组[(30.99±4.11)μg/g]明显增加(P<0.05).E组及E U组两者相比无显著性差异(P>0.05).结论 超声介导微泡造影剂破坏可使脊斜肌组织毛细血管通透性增加.可能是超声微泡造影剂增强基因转染的主要机制之一.     

p16基因克隆及其对结肠癌细胞SW480生长的抑制作用

目的探讨p16基因对结肠癌细胞生长的抑制作用。方法采用亚克隆技术将p16基因克隆入真核表达载体pEGFP-N3中,Lipofectamine法将p16基因转染入结肠癌细胞株SW480。采用MTT法检测未转染细胞(SW480组)、转染空质粒细胞(SW480-GFP组)和转染p16细胞(SW480-p16组)培养24、48和72 h后细胞的增殖率;Real-Time PCR和Western blotting分别检测3组细胞的p16、CDK4、cyclin D1 mRNA和蛋白的表达情况。结果 p16基因克隆入真核表达载体,并成功转染结肠癌细胞后,在基因和蛋白质水平均有外源性p16基因表达,与SW480组比较,相对表达量均有显著增加(P<0.01)。MTT检测结果显示:培养48 h和72 h后,SW480-p16组的细胞相对增殖率均显著低于SW480组和SW480-GFP组(P<0.01)。Real-Time PCR检测结果显示:SW480-p16组的p16 mRNA相对表达量接近SW480-GFP组的2.38倍,接近SW480细胞的2.59倍,差异具有统计学意义(P<0.01);SW480-p16组的cyclin...     

超声微泡介导肾小管上皮细胞β-半乳糖苷酶基因的转导

目的：以β-半乳糖苷酶基因作为报告基因,探讨超声微泡介导在人肾近端小管上皮细胞（HKCs）中的转染效率和安全性。方法：体外培养HKCs,分为单纯超声组、单纯微泡组、裸质粒组、超声+质粒组、微泡+质粒组、超声+微泡+质粒组以及VigoFect+质粒组。超声+微泡+质粒组应用微泡和Plenti6-LacZ质粒转导HKCs后,给予不同强度不同时间超声辐照。采用X-gal染色观察细胞基因转导效率,台盼蓝染色观察细胞存活率,Hochest染色观察细胞凋亡率。结果：超声+微泡+质粒组转染效率高于其他各组;与VigoFect+质粒组相比无统计学差异（P>0.05）。随超声声强增加和辐照时间延长,HKCs存活率下降,凋亡率升高。声强为0.3 W/cm2时,辐照时间为60 s时,细胞存活率和转导效率均较高,而细胞凋亡率较低。结论：在适当超声强度和辐照时间条件下,超声微泡可安全、有效地促进肾小管上皮细胞的基因转染,是一种较理想的基因转导方法,这为肾脏病的基因治疗提供了实验基础。     

Efficient Gene Delivery to Myocardium with Ultrasound Targeted Microbubble Destruction and Polyethylenimine

The aim of present study was to evaluate the feasibility and efficiency of enhanced green fluorescent protein （EGFP） gene delivery to myocardium in vivo by ultrasound targeted microbubble destruction （UTMD） and polyethylenimine （PEI）. SonoVue/DNA and PEI/DNA/SonoVue complexes were prepared. Gel electrophoresis analysis was performed to determine the structural integrity of plasmid DNA or PEI/DNA after UTMD. Solutions of plasmid DNA, SonoVue/DNA, PEI/DNA complexes or PEI/DNA/SonoVue complexes were respectively transduced into BALB/c mice hearts by means of transthoracic ultrasound irradiation. Mice undergoing PBS injection, plasmid injection or PEI/DNA complexes injection without ultrasound irradiation served as controls. Gene expression in myocardium was detected 4 days after treatment. Cryosections and histological examinations were conducted. Electrophoresis gel assay showed no damage to DNA or PEI/DNA complexes after UTMD. When the heart was not exposed to ultrasound, the expression of EGFP was observed in the subendocardial myocardium obviously. The strongest expression was detected in the anterior wall of the left ventricle when the heart was exposed to ultrasound alone. Injection of PEI/DNA complexes and UTMD resulted in the highest transfection efficiency and the distributional difference of EGFP was not obvious. No tissue damage was seen histologically. In conclusion, a combination of UTMD and PEI was highly effective in transfecting mice hearts without causing any apparently adverse effect. It provides an alternative to current clinical gene therapy and opens a new concept of non-viral gene delivery for the treatment of cardiac disease.     

两种不同开放血脑屏障方法的比较

目的 比较超声波诱导微泡破坏和甘露醇渗透性开放两种方法对大鼠血脑屏障通透性的影响.方法 大鼠分为2个实验组和1个对照组,1个实验组大鼠经股静脉注入微泡造影剂后,采用频率43 kHz、声强1.2 W/cm2的超声波经大鼠颅骨照射3 min;另1个实验组大鼠经颈内动脉注入20%甘露醇.干湿重法测定脑水含量,荧光显微镜观察伊文思蓝的渗出.结果 两种方法都可以可逆开放血脑屏障,利用超声波诱导微泡破坏法开放血脑屏障较甘露醇渗透性开放法局限且持久.结论 超声波诱导微泡造影剂破坏是一种无创和具靶向性开放血脑屏障的新方法.