骨形态发生蛋白9、6双表达腺病毒载体的构建及其成骨诱导作用

目的构建双表达骨形态发生蛋白(BMP)9、6重组腺病毒并探讨其对C3H10细胞成骨的影响。方法以单一表达的BMP9或BMP6 AdEasy质粒为模板,PCR自扩增BMP9和BMP6基因序列,先后将其插入穿梭质粒pASG2,获得双表达穿梭质粒pASG2-BMP9、6,然后与腺病毒骨架质粒pAdEasy-1在BJ5183中同源重组,酶切鉴定成功后,转染至HEK293细胞中包装和扩增得到高滴度双表达腺病毒AdBMP9、6,体外转染C3H10细胞,RT-PCR方法检测BMP9、BMP6 mRNA水平的表达,早期成骨指标碱性磷酸酶染色、晚期指标钙茜素红染色检测其成骨作用。结果成功构建双表达重组腺病毒AdBMP9、6,RT-PCR证实双表达腺病毒能成功转染C3H10细胞,并且转染的C3H10细胞早晚期成骨指标碱性磷酸酶染色及钙茜素红染色活性较单一表达BMP9或BMP6的腺病毒组均增强。结论双表达重组腺病毒载体AdBMP9、6具有定向诱导C3H10细胞成骨分化的能力,且较单一表达BMP9或BMP6强。     

携带siRbpj重组腺病毒载体的构建及其对BMP9诱导骨髓间充质干细胞成骨分化作用影响

目的：构建并筛选特异性干扰Notch信号通路核转录因子Rbpj基因的重组腺病毒,探讨通过Rbpj的经典Notch信号通路在骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein,BMP）9诱导骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cells,ＭＳＣs）成骨分化中的作用。方法：设计3对针对小鼠Rbpj的siRNA序列,将其分别亚克隆至pSES-HUS穿梭质粒,再与骨架质粒pAdEasy-1在大肠杆菌BJ5183内同源重组获得重组质粒,经脂质体转染至HEK293细胞中包装扩增腺病毒,利用RT-PCR及Western blot进行筛选、验证有效的干扰腺病毒。该重组腺病毒与AdBMP9处理ＭＳＣs细胞株C3H10T1/2,采用组织化学和RT-PCR检测早期成骨指标碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）和晚期成骨指标骨桥蛋白（osteopontin,OPN）,骨钙蛋白（osteocalcin,OCN）及BMP下游靶基因Id 1、Runx 2等的表达。结果：成功构建了3个重组腺病毒,并筛选出干扰效率最好的AdsiRbpj-2重组腺病毒,转染C3H10T1/2,AdsiRbpj-2可以明显下调BMP9诱导的早期成骨指标ALP的活性及晚期成骨指标OPN、OCN的表达,成骨相关基因Runx 2等的表达也有下降。结论：成功构建了特异性阻断Notch经典信号通路腺病毒载体AdsiRbpj-2,该重组腺病毒能够抑制BMP9诱导的C3H10T1/2细胞的成骨分化进程,从而进一步证明Notch信号通路在BMP9诱导的MSCs成骨分化过程中有着重要的作用。     

新型表达骨形态发生蛋白2腺病毒真核细胞载体的构建和鉴定

目的构建同时表达具有抗原表位FLAG标记的骨形态发生蛋白2（BMP2）目的蛋白和报告分子绿色荧光蛋白（GFP）的新型腺病毒真核细胞表达载体。方法将去除翻译终止密码子并添加新的酶切识别住点XhoI的BMP2基因定向连入腺病毒穿梭质粒pShuttleCMV—IRES—hrGFP-1。携带BMP2＊基因的重组腺病毒穿梭质粒经酶切鉴定、PmeI酶切线性化后转化BJ5183-AD-1大肠杆菌,利用细菌内同源重组机制将BMP2＋和GFP基因连同其顺势表达元件重组入腺病毒基因组质粒。用PacI酶切去除其质粒成分,暴露腺病毒基因组的反向末端重复序列,转染293细胞,进行腺病毒的包装,完成新型腺病毒载体AdCMV—BMP2＋-IRES—GFP-1的构建。作为阳性对照,同时制备多年来广为应用的BMP2腺病毒表达载体AdCMV—BMP2。以两种载体感染骨髓基质细胞,通过RT—PCR和荧光显微镜分别检测骨形态发生蛋白2和绿色荧光蛋白表达情况;通过碱性磷酸酶活性检测判断BMP2诱导成骨分化作用。结果突变后骨形态发生蛋白2基因序列、重组腺病毒穿梭质粒和重组腺病毒质粒酶切图谱符合预定设计。感染骨髓基质细胞后,新型腺病毒载体可同时表达报告分子GFP和具有诱导成骨分化活性的BMP2。结论成功构建表达BMP2的新型腺病毒载体。     

骨形成发生蛋白9的siRNA筛选及功能检测

目的 筛选特异性沉默小鼠BMP9基因的siRNA序列,在BNLCL.2胚胎肝细胞及C3H10细胞进行功能鉴定.方法 体外退火获得4组simBMP9双链DNA序列,克隆至含有BMP9靶基因的pSOS-BMP9质粒中获得pSOS-simBMP9质粒,脂质体转染HEK293细胞,GFP检测筛选有功能的simBMP9片段,将筛选出的simBMP9构建腺病毒,感染BNLCL.2胚胎肝细胞,通过RT-PCR,Western blotting检测BMP9的表达,simBMP9与BMP9腺病毒共感染C3H10细胞, 碱性磷酸酶活性检测simBMP9对BMP9成骨诱导的抑制作用.结果 在HEK293细胞中,四组simBMP9中有两组的GFP表达明显降低,同时,腺病毒介导的这两对simBMP9均能抑制胚胎肝细胞中内源性的BMP9表达,抑制率为50%～70%,BMP9能诱导C3H10细胞的成骨分化,碱性磷酸酶的活性明显高于对照组(P<0.01),而两组simBMP9与BMP9共感染组C3H10细胞的ALP活性均明显的低于BMP9组(P<0.01).结论 成功筛选出两对特异性沉默BMP9基因的siRNA片段,能有效抑制内源性和外源性的BMP9表达,为研究BMP9在肝细胞成熟分化中的作用及具体机制提供重要的分子手段.     

Smad信号通路在骨形成蛋白9促进牙囊干细胞成骨向分化中的研究

目的 探索骨形成蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)在诱导大鼠牙囊干细胞(rat dental follicle stem cells,rDFCs)成骨向分化过程中的Smad信号通路调控机制.方法 重组腺病毒骨形成蛋白9 (recombinant adenoviruses expressing BMP9,Ad-BMP9)转染纯化的第3代rDFCs后,Realtime qPCR、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色及活性检测观察BMP9调节rDFCs早期及中晚期成骨能力,茜素红S染色检测钙盐沉积,Western blot检测Smad1/5/8磷酸化水平.结果 BMP9促进rDFCs成骨因子表达:成骨转录因子Runx2、成骨细胞特异性转录因子Osterix、ALP及骨桥蛋白(osteopontin,OPN)在BMP9刺激组较空白组均明显升高(P＜0.05),钙盐沉积及钙结节形成也明显多于空白组,且BMP9促进了Smad1/5/8蛋白磷酸化水平升高.结论 BMP9通过激活Smad信号通路,提高Smad1/5/8蛋白磷酸化水平从而促进早中晚期成骨因子及碱性磷酸酶表达,促进了rDFCs成骨向分化.     

Dkk1对骨形态发生蛋白9诱导间充质干细胞成骨分化的影响

目的：探讨经典Wnt信号通路胞外拮抗因子Dkk1对骨形态发生蛋白9（bone morphogenetic protein 9,BMP9）诱导间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSCs）成骨分化的影响。方法：以C3H10T1/2为目的细胞,通过重组腺病毒介导BMP9过表达,联用重组腺病毒Dkk1抑制经典Wnt信号通路。检测各处理组碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）活性变化、钙盐沉积、骨钙素（osteocalcin,OC）、骨桥素（osteopontin,OPN）变化;体内异位成骨实验分析Dkk1对BMP9诱导MSCs成骨分化的影响。结果：BMP9可诱导C3H10T1/2细胞成骨分化;Dkk1显著降低BMP9诱导的C3H10T1/2细胞ALP活性（F=1 467.21,P=0.000）、钙盐沉积、OC（F=32.95,P=0.000）和OPN（F=127.23,P=0.000）蛋白表达;异位成骨模型中Dkk1抑制BMP9诱导的C3H10T1/2成骨分化和骨块成熟。结论：Wnt信号通路胞外拮抗因子Dkk1可降低BMP9诱导的C3H10T1/2成骨分化,BMP9诱导的C3H10T1/2细胞成骨分化可能需要经典的Wnt信号通路参与。     

绿色荧光蛋白标记人脂肪基质细胞成骨分化能力体外实验研究

目的研究绿色荧光蛋白(GFP)基因体外转染人脂肪基质细胞的方法,并检测基因转染后细胞的生物学特性及分化潜能。方法体外分离培养人脂肪基质细胞,用重组腺病毒载体Ad-GFP及脂质体介导质粒pEGFP-C1两种方法转染GFP基因,通过流式细胞术观察比较GFP转染和表达的结果;倒置显微镜下观察细胞生长情况;将腺病毒介导的基因转染细胞经成骨定向诱导后,检测碱性磷酸酶表达和钙结节形成情况。结果重组GFP基因的腺病毒Ad-GFP转染的脂肪基质细胞的感染率达(42.5±1.5)%,16h即有GFP表达,7d时表达趋于稳定,感染6周时仍可见有GFP表达,明显优于脂质体转染组(转染效率最高为11.4%)。感染Ad-GFP后的脂肪基质细胞与未感染的对照组脂肪基质细胞成骨诱导分化后碱性磷酸酶(ALP)表达均逐渐增高,两组间差异无统计学意义(P>0.05);诱导21d后两组均见到茜素红钙盐染色阳性。结论重组GFP基因的腺病毒载体Ad-GFP可高效率感染脂肪基质细胞,基因转染后细胞的增殖分化能力未受到影响,可以作为一种高效可靠的人脂肪基质细胞标记方法。     

体外诱导C2C12细胞向成骨细胞的分化

目的成骨细胞特异性转录因子a1(core binding factor a1,Cbfa1)通过调节生长因子和骨特异性细胞外基质蛋白的基因表达而参与成骨细胞的分化和骨发育过程。文中构建成Cbfa1,以腺病毒载体转染成肌细胞C2C12,为种子细胞构建组织工程化骨。方法体外培养小鼠成肌细胞C2C12,用重组腺病毒质粒pAd-IL-31介导Cbfa1/Osf2基因瞬时转染小鼠成肌C2C12细胞,Western blot检测Cbfa1蛋白表达。结果 Cbfa1蛋白表达、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性测定、骨钙素(osteocalcin,OCN)分泌量以及茜素红染色感染组明显高于对照组。结论成肌细胞C2C12可以作为种子细胞构建组织工程化骨。     

人骨形态发生蛋白-7腺病毒的构建及其在犬转染骨髓基质干细胞后的表达

目的探讨携带人骨形态发生蛋白-7(BMP-7)腺病毒构建方法以及其在犬转染骨髓基质干细胞中的表达情况。方法采用腺病毒表达系统体外构建携带BMP-7腺病毒的载体,转染人胚肾293细胞进行同源重组,利用BMP-7重组腺病毒转染犬骨髓基质干细胞,然后采用RT-PCR法检测BMP-7基因的表达。结果经过酶切鉴定证明获得了BMP-7转移质粒穿梭载体pTrack-BMP-7和BMP17重组腺病毒基因组,并包装出重组腺病毒,病毒滴度为3.6×10~(12)VP/ml。RT-PCR证明BMP-7在重组腺病毒转染后的犬骨髓间充质干细胞中得到了表达,转染效率约98%。结论 BMP-7重组腺病毒的成功构建与成功转染犬骨髓间充质干细胞以及其高效表达,为骨缺损与骨不连的基因治疗提供了实验依据。     

可共表达骨保护素和碱性成纤维生长因子的复制缺陷型重组腺病毒

目的 构建共表达骨保护素(OPG)和碱性成纤维生长因子(FGF2)基因的复制缺陷型重组腺病毒,为应用基因工程技术联合组织工程技术治疗牙周病的研究打下基础.方法 以双表达质粒pIRES-OPG-FGF2为基础,构建含OPG和FGF2两种基因的双顺反子腺病毒穿梭质粒pSC/OPG-I-FGF2,通过与AdEasy腺病毒系统中的腺病毒骨架质粒进行同源重组获得可共表达两种基因的双顺反子复制缺陷型重组腺病毒质粒,经限制性内切酶线性化,转染复制缺陷型重组腺病毒DNA分子至293细胞.结果 293细胞出现典型病变,RT-PCR鉴定OPG和FGF2基因有转录,Westernblot显示可表达目的 蛋白OPG和FGF2.结论成功获得一株可共表达两种目的 基因的双顺反子复制缺陷型重组腺病毒FGAd/OPG-I-FGF2.     

BMP2-EGFP融合蛋白的构建及其生物活性

目的：构建BMP2/pLEGFP重组逆转录病毒表达载体,并检测其表达的融合蛋白的生物活性。方法：用基因重组技术构建BMP2/pLEGFP重组逆转录病毒表达载体,并通过酶切和PCR鉴定。脂质体法转染COS-7细胞,用荧光显微镜检测和Western blotting分析其在COS-7细胞表达,细胞活性实验和动物体内异位成骨实验进一步检测融合蛋白的生物活性。结果：经酶切和PCR鉴定重组质粒BMP2/pLEGFP构建成功。转染COS-7细胞后,荧光显微镜和Western blotting检测均显示融合蛋白在细胞中表达;分泌的产物经细胞活性实验和动物体内异位成骨实验证实具有BMP2和EGFP的双重蛋白活性。结论：基因重组技术成功构建BMP2/pLEGFP重组体,重组体表达的融合蛋白具有GFP和BMP2的双重活性。     

骨形成蛋白7重组腺病毒转染培养兔软骨细胞的体外研究

目的：观察骨形成蛋白7重组腺病毒（Ad-BMP7）转染兔软骨细胞后BMP7的表达。方法：分离培养3周龄兔膝关节软骨细胞,将Ad-BMP7转入,RT-PCR检测BMP7在mRNA水平的表达,Western Blot和免疫组化染色检测其在蛋白水平的表达。另设空白对照组。结果：实验组在mRNA水平和蛋白水平均能有效表达BMP7基因。结论：携带BMP7基因的重组腺病毒体外转染的关节软骨细胞,可以产生BMP7。     

大鼠骨形成蛋白4基因重组腺病毒的构建

目的 利用Cre-loxP特异性位点基因重组技术构建大鼠骨形成蛋白BMP4的重组腺病毒.方法 高保真PCR得到大鼠BMP4 cDNA,克隆到质粒pCR-Blunt Ⅱ-TOPO中,然后将目的基因片段连接到中间载体质粒pDNR-CMV,测序后在Cre重组酶作用下,将BMP4 cDNA转移到腺病毒载体pLP-Ade-no-X-CMV.在HEK 293细胞中扩增重组腺病毒,并检测BMP4基因重组腺病毒在细胞中的表达和功能.结果 PCR法和限制性内切酶Xhol I消化法均证实BMP4重组腺病毒的成功构建,RT-PCR和Western Blot检测证实该重组腺病毒显著性增强了CFSC-2G细胞中BMP4的mRNA和蛋白表达水平.结论 Cre-loxP特异性位点基因重组技术是一种快速、高效构建基因重组腺病毒的方法,大鼠BMP4基因重组腺病毒的成功构建为进一步研究BMP4的细胞调控功能和BMP4基因治疗提供了良好的工具.     

生物力学因素与BMP2单核苷酸多态性对颈椎后纵韧带骨化成骨作用的影响

目的 探讨生物力学因素与骨形态发生蛋白-2（bone morphogenetic protein 2,BMP2）单核苷酸多态性对颈椎后纵韧带骨化（ossification of the posterior longitudinal ligament,OPLL）成骨作用的影响,为进一步发现OPLL多因素共同致病的具体机制奠定基础.方法 采集颈椎OPLL病变组手术减压过程中骨化部位的后纵韧带和颈椎外伤等手术减压过程中的正常对照组后纵韧带.利用PCR和直接测序法分析BMP2上2个单核苷酸多态性位点109T＞G（rs2273073）,570A＞T（rs235768）基因型及等位基因型的分布.Masson三色染色观察组织学结构改变.免疫组织化学染色和Western blot法检测BMP2的分布和表达.用C3H10T1/2细胞做转染构建细胞模型：正常组、空载体组、BMP2野生型组、BMP2（rs2273073）单突变组、BMP2（rs235768）单突变组、BMP2（rs2273073,rs235768）双突变组.采用机械应力装置对接种于Flexercell板的细胞施加10％、0.5Hz的机械应力,持续加载24h.以同样接种于Flexereell板未施加机械应力的细胞作为对照组.采用Western blot法检测机械应力加载前后各组BMP2表达情况.结果 Masson三色染色组织学观察显示病变组有成骨结构改变,免疫组织化学染色和Western blot法显示病变组BMP2的表达增加.机械应力加载后,细胞转染模型BMP2（rs2273073）单突变组和BMP2（rs2273073,rs235768）双突变组的BMP2表达较未施加应力组明显增加,差异具有统计学意义（P＜0.05）.结论 BMP2单核苷酸多态性位点109T＞G（rs2273073）的突变不仅能提高人们对OPLL的易感性,同时能提高OPLL患者对机械应力的敏感度,从而加速OPLL的进展.     

人B7-1基因的cDNA克隆及其重组腺病毒载体制备

目的：构建并制备含人B7-1基因的重组腺病毒（Ad-B7-1)载体,为后续的肿瘤基因治疗研究提供实验基础。方法：应用逆转录-套式PCR方法从人骨髓细胞中克隆B7-1的cDNA后,将其克隆至小片段腺病毒载体pCI′中,后与pHBG10在293细胞内重组包装产生腺病毒,感染SGC7901细胞。结果：成功克隆了人B7-1的cDNA并构建Ad-B7-1载体,且经过酶切鉴定和测序验证,感染Ad-B7-1的细胞经PCR鉴定,表明B7-1基因已整合入细胞基因组。结论：本实验构建的腺病毒载体可有效地转B7-1基因进入肿瘤细胞,该结果为下一步应用于体内肿瘤基因治疗研究提供了实验基础。     

HPV16-E7H2P融合钙网蛋白基因重组腺病毒载体疫苗的构建与免疫学鉴定

目的 构建表达钙网蛋白(CRT)与乳头瘤病毒16型E7基因H2P突变型(HPV16-E7H2P)融合蛋白重组腺病毒载体(Ad-CRT/HPV16-E7 H2P),为研发新型乳头瘤病毒治疗性疫苗奠定基础.方法 首先利用RT-PCR的方法扩增CRT基因,并进一步构建CRT与HPV16-E7H2P基因融合重组的pJW4303表达载体,将目的基因加上特定的CACC接头后克隆入载体pENTR/D-TOPO以获得入门克隆.经过入门克隆与表达载体(pAd-CMV/V5-DEST)间的重组反应获得表达克隆Ad-CRT/HPV16-E7 H2P.表达克隆线性化后转染HEK293A包装细胞,得到重组腺病毒.结果 构建的Ad-CRT/HPV16-E7H2P经PCR和测序鉴定构建正确;转染HEK293A细胞并扩增后获得的病毒滴度为1.95 × 1011 pfu/mL,该重组病毒载体能正确表达CRT/HPV16-E7H2P融合蛋白.结论 成功构建了Ad-CRT/HPV16-E7H2P,为HPV慢性感染以及宫颈癌的防治奠定了基础     

SARS冠状病毒核蛋白与mGM-CSF融合质粒的构建及表达

目的构建SARS冠状病毒(SARS—COV)核蛋白(N)与mGM—CSF的融合真核表达质粒，借助mGM—CSF的免疫佐剂作用，提高SARSDNA疫苗的免疫效果。方法采用PCR方法扩增N和mGM—CSF基因片段，用分子克隆和基因融合的方法将目的片段定向插入真核表达载体中，构建融合表达质粒pVAX 1／N—mGM—CSF，并以融合质粒转染细胞，用免疫细胞化学和Western Blot的方法鉴定融合质粒在体外的表达。结果经酶切鉴定及DNA序列测定证实融合质粒构建正确，细胞转染实验表明，融合质粒能在COS-7细胞中表达。结论成功构建SARS—COV核蛋白与mGM—CSF的融合表达质粒，重组质粒能在真核细胞内表达。     

IP-10重组腺病毒载体的构建及其病毒制备

目的利用细菌内同源重组法构建带有增强型绿色荧光蛋白(EGFP)标签的!-干扰素诱导蛋白10(IP-10)重组腺病毒载体并制备重组腺病毒。方法将IP-10编码序列克隆入带有EGFP示踪的腺病毒穿梭质粒pAdTrack-CMV中,形成转移载体pAdTrack-CMV/IP-10,将其在大肠杆菌BJ5183内与腺病毒骨架质粒pAdEasy-1同源重组,得到重组腺病毒载体pAd/IP-10;酶切鉴定正确后转染HEK293细胞。收集病毒上清,PCR鉴定正确后,扩增并再次感染HEK293细胞检测病毒感染能力。结果重组质粒经酶切、PCR和测序鉴定正确无误,并在HEK293细胞中包装成有感染活性的病毒颗粒。结论成功地构建了表达IP-10蛋白的重组腺病毒载体并制备了重组腺病毒Ad/IP-10,为研究IP-10的蛋白功能提供了一个重要工具。     

携带重组腺病毒 BMP-2的巨噬细胞对 C3H10细胞成骨分化的影响

目的：探讨携带 BMP-2（Bone Morphogenetic protine-2）腺病毒的巨噬细胞对小鼠 C3H10细胞的增殖和成骨分化的作用。方法：感染重组腺病毒 BMP-2的巨噬细胞与小鼠 C3H10细胞共培养。MTT 方法检测共培养体系中 C3H10细胞的增殖能力;共培养7 d 对 C3H10细胞进行 ALP 染色和活性检测;细胞培养至21 d,进行标茜素红染色检测矿化结节;定量 PCR 实验验证过表达腺病毒载体 BMP-2有效性并且检测 Runx2的表达;Western blot检测细胞中磷酸化 Smad1/5/8蛋白表达。结果：与对照组相比,巨细胞过表达 BMP-2与 C3H10细胞共培养后,可以促进 C3H10细胞增殖;ALP 染色程度和活性上升;矿化结节增多;定量 PCR 结果显示 Ruxn2 RNA 表达增加, Western blot 结果显示 Ruxn2蛋白表达上升。结论：过表达 BMP-2的巨噬细胞可以促进小鼠 C3H10细胞的增殖,并且可能通过 BMPs 经典途径促进 C3H10细胞的成骨分化。     

骨形态发生蛋白-4基因重组腺病毒载体的构建

目的:通过Cre/LoxP位点特异性重组系统构建携带人骨形态发生蛋白-4基因的重组腺病毒载体(Ad.BMP4)。方法:根据GenBank获得BMP4的基因序列合成引物,经PCR扩增获得长度为1230bp的BMP4基因片断,经酶切、测序鉴定后,与腺病毒穿梭质粒pSuCMV连接,随后与5'缺陷型腺病毒右臂的质粒pBGHloxPΔE1E3通过脂质体Lipofectamine2000共转染至293细胞,获得重组腺病毒Ad.BMP4,并予以扩增、纯化、鉴定。结果:经酶切电泳和测序证明获得的BMP4基因片断序列、大小和方向正确,目的基因插入的位置、方向正确,经重组、扩增和纯化后获得病毒滴度为2.9×109pfu/ml的重组腺病毒Ad.BMP4,以PCR扩增和测序的方法证实了所构建病毒含有目的基因的片断,安全性检测证明所构建的腺病毒无野生性腺病毒的存在。结论:通过Cre/LoxP位点特异性重组系统构建了腺病毒Ad.BMP4。采用的腺病毒载体点特异性重组的方法极大地提高了包装成功率,且包装成功的病毒颗粒均为含有目的基因的重组病毒,从而保证了重组过程的快速和高效。