慢病毒载体介导apelin基因转染人脐带间充质干细胞的实验研究

【摘要】目的构建带有荧光标记基因增强型绿色荧光蛋白（EGFP）和apelin基因的重组质粒pUbi-apelinFLAG-pSV40-EGFP并进行慢病毒包装,探讨其转染人脐带间充质干细胞的最佳感染复数（MOI）值及目的基因表达情况。方法化学合成目的基因片段并扩增。采用In-Fusion技术将酶切后的目的基因片段与线性质粒载体连接,转化入感受态DH5α细胞中后筛选阳性克隆并进行测序。重组质粒慢病毒载体转染293T细胞,包装慢病毒并测定滴度。将重组质粒慢病毒按不同MOI值转染人脐带间充质干细胞,根据转染效率得到最佳MOI值,并采用Real-timePCR及Western blot方法检测目的基因表达情况。结果通过PCR扩增获得酶切位点碱基修饰后的大小约284bp的目的基因片段,与慢病毒质粒载体连接后形成pUbi-apelin-FLAG-pSV40-EGFP重组质粒,测序结果与预期完全符合,并成功包装慢病毒颗粒。最佳MOI值为20,转染效率为（90.32±3.61）%。慢病毒载体能高效转染人脐带间充质干细胞且2周内持续稳定上调目的基因mRNA及蛋白的表达。结论重组质粒慢病毒载体pUbi-apelin-FLAGpSV40-EGFP可有效转染人脐带间充质干细胞,并可持续高表达apelin基因     

慢病毒介导抗菌肽PR-39基因在兔骨髓间充质干细胞中的表达及抗菌活性检测

目的 构建脯氨酸精氨酸抗菌肽(proline-arginine rich 39-amino acid peptide, PR-39)慢病毒载体,并转染兔骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells, BMSC),检测其在BMSC中的表达及抗菌活性。方法 PCR扩增目的克隆,并连接入慢病毒载体质粒pGC-FU中,与包装质粒pHelper1.0、pHelper2.0在脂质体2000介导下共转染293T细胞生产慢病毒颗粒,Real-Time PCR法检测其滴度;分离培养BMSC,BMSC转染PR-39慢病毒,荧光显微镜观察及流式细胞仪检测其转染效率,RT-PCR检测PR-39基因表达,并检测PR-39抗菌活性。结果 成功包装出滴度为2×109 TU/mL的PR-39慢病毒载体,并转染BMSC,转染72 h后可观察到细胞呈现绿色荧光,转染效率为74.09%,同时RT-PCR检测BMSC表达PR-39基因,其上清液对金黄色葡萄球菌有明显的抑制作用,抑菌率为98.43% (P<0.05)。结论     

miRNA-1真核表达载体的构建及转染骨髓间充质干细胞绿色荧光蛋白的表达

目的 构建大鼠miRNA-1真核表达载体,为研究miRNA-1功能提供实验基础.方法 应用技术体外合成miRNA-1前体对应的基因组片段,定向克隆到pSD11-U6/Neo/绿色荧光蛋白载体上.阳性克隆进行及DNA测序鉴定,将构建成功的重组质粒pSD11-U6/Neo/绿色荧光蛋白/miRNA-1借助脂质体转染大鼠骨髓间充质干细胞,荧光显微镜下观察绿色荧光蛋白表达.结果 PCR鉴定及DNA测序表明真核表达载体pSD11-U6/Neo/绿色荧光蛋白/miRNA-1构建成功.转染大鼠骨髓间充质干细胞后,荧光显微镜下观察到绿色荧光蛋白表达.结论 大鼠miRNA-1真核表达载体构建成功.     

超声介导心肌营养素1基因转移骨髓间充质干细胞及表达测定

目的 探讨超声介导白蛋白微泡破裂促进心肌营养素1(CT-1)基因转移骨髓间充质干细胞(MSC)表达的测定.方法 从分离培养的新生大鼠心肌细胞中克隆CT-1基因,构建其表达载体,与白蛋白微泡混合后,在超声作用下介导CT-1基因转染大鼠MSC,荧光显微镜及流式细胞术检测报告基因EGFP的表达,Western blot检测MSC中CT-1表达.结果 可获大鼠CT-1编码基因,并成功构建表达载体pIRES2-CT-1.体外实验结果示,以脉冲0.75 W/cm2作用30 s转染2次,可以有效地将CT-1基因转染MSC,经转染的MSC可以表达分泌CT-1及报告基因EGFP.结论 超声介导白蛋白微泡破裂可以有效促进CT-1基因转染MSC,该技术可能为临床应用基因联合干细胞移植治疗急性心肌梗死提供新的方法.     

重组腺相关病毒介导红荧光蛋白在骨髓间充质干细胞的表达

目的构建表达红荧光(DsRed)重组腺相关病毒,研究腺相关病毒对骨髓间充质干细胞(BMSCs)的转染效率。方法DsRed目的基因经酶切插入载体质粒pAAV-MCS,构建重组质粒pAAV-DsRed。磷酸钙法转染AAV-293细胞获取重组腺相关病毒。将AAV-DsRed体外转染原代培养的兔BMSCs,分析其转染效率。结果成功构建重组质粒pAAV-DsRed,获得腺相关病毒AAV-DsRed,并感染兔BMSCs。结论腺相关病毒能够转染BMSCs并表达外源基因,具有应用于临床治疗的潜力。     

TIMP-1-shRNA基因体外转染大鼠骨髓间充质干细胞的实验研究

目的 探讨联合应用RNA干扰与干细胞移植技术在肝纤维化治疗中的应用.方法 采用全骨髓贴壁培养法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs),并进行流式细胞学鉴定.按使用慢病毒包装系统建立沉默基质金属蛋白酶抑制剂-1 (TIMP-1)基因不同位点分为三组:BMSCs株SH1组(LV-3-TIMP-1-rat-246),SH2组(LV-3-TIMP-1-rat-142),SH3组(LV-3-TIMP-1-rat-373).同时设立转染空载体组(LV-3-shNC,D组).观察各组细胞转染前后形态和荧光的表达;抽提蛋白,应用Western blot技术检测TIMP-1蛋白的表达.结果 原代培养大鼠BMSCs呈梭形,传代后漩涡状生长.慢病毒转染BMSCs 7 d后,各组均可检测到荧光出现,转染前后细胞形态无改变.在3个实验组中,SH3组TIMP-1蛋白表达最低(P＜0.05).结论 应用慢病毒包装系统可以建立沉默TIMP-1基因的BMSCs株,为BMSCs联合RNA干扰技术治疗肝纤维化提供了实验基础.     

AKT1基因过表达骨髓间充质干细胞的建立

目的 使用慢病毒系统建立AKT1基因过表达的稳转骨髓间充质干细胞.方法 扩增AKT1 cDNA基因,并构建AKT1-cDNA表达载体,再结合穿梭质粒pCDH1-AKT1转染人胚肾293T细胞进行扩增后,使用慢病毒转染系统进行基因重组,并以其为载体转染猪的骨髓间充质干细胞,观察其荧光表达,采用Western blot和RT-PCR分别检测AKT1蛋白和mRNA表达水平.结果 双酶切鉴定和测序结果表明,所获取的cDNA为AKT1的蛋白质编码功能区基因.293T细胞和骨髓间充质干细胞的转染效率均达到90％以上.Western blot和RT-PCR结果表明,稳转细胞的AKT1蛋白和mRNA表达水平均明显高于原代细胞.结论 成功构建AKT1-cDNA表达载体;通过使用慢病毒系统,猪骨髓间充质干细胞能长期稳定过表达AKT1.     

人间充质干细胞转染条件的优化

间充质干细胞(MSCs)在人体内分布广泛,具有强大的自我更新能力、多能性以及免疫调节能力,并且具有迁移到受损组织和肿瘤部位的特性,表达抗体的MSCs在肿瘤治疗方面显示出良好的应用前景。然而,MSCs难以转染,限制了实际应用。该文采用4种方法转染脐带血来源的人间充质干细胞,并优化了转染条件。结果表明,三质粒系统制备慢病毒转染MSCs的效率较高,当包装条件为m(DNA)∶m(Lipo)=1∶2、m(vector)∶m(psPAX2)∶m(VSVG)=3∶2∶1时,50%的MSCs可成功表达目的蛋白。利用优化后的条件,本研究成功构建了分别表达Anti-CD24和BiTE-Fc 2种不同结构抗体的MSCs,为MSCs在肿瘤治疗领域的应用研究提供了试验基础。     

PDGF-B 基因转染骨髓间充质干细胞的实验研究

目的:探讨血小板源性生长因子-B(PDGF-B)基因转染修饰大鼠骨髓间充质干细胞(bone m arrow m esenchym alstem cell,M SC)的可行性。方法:应用FAM标记重组真核表达载体系统(pcDNA3-PDGF-B),以脂质体法转染原代骨髓间充质干细胞,观察转染结果、表达情况及对靶细胞活力的影响。结果:经荧光显微镜下观察证实:成功地对骨髓间充质干细胞实现了基因转染,持续表达时间超过了8周,没有发现明显的细胞毒作用及对细胞活力的显著影响。结论:采用真核转染技术可以介导外源基因转染骨髓间充质干细胞,M SC是一种理想的基因载体细胞,可用于PDGF-B的基因治疗。     

骨髓间充质干细胞治疗心肌梗死的研究进展

<正>心肌梗死(myocardial infarction,MI)是指心肌的缺血性坏死,已成为当今社会严重威胁人类健康的疾病之一。尽管临床上保守的药物治疗、经皮冠状动脉介入治疗(PCI)和外科冠状动脉旁路移植手术等治疗方法的不断提高,但都无法逆转梗死期坏的心肌坏死。     

BMP2、VEGF165双基因共表达质粒在小鼠骨髓基质干细胞的表达

目的观察转染BMP2和VEGF165双基因共表达质粒在小鼠骨髓基质干细胞的表达情况。方法脂质体介导下将双基因真核表达质粒pIRES-BMP2-VEGF165导入小鼠骨髓基质干细胞,用RT-PCR和免疫组织化学方法观察BMP2和VEGF165双基因在小鼠骨髓基质干细胞内的表达。结果转染BMP2、VEGF165的小鼠骨髓基质干细胞有明显的BMP2和VEGF165 mRNA及其蛋白表达。结论转染BMP2和VEGF165双基因的小鼠骨,髓基质干细胞能同时表达以上两种基因。     

B7-1与GM-CSF双顺反子慢病毒转染骨髓基质细胞的研究

目的 研究B7-1和粒-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)双基因共表达慢病毒载体是否可介导目的 基因在人骨髓基质细胞(MSCs)有效表达.方法 采用改良的磷酸钙沉淀法将包装质粒、包膜蛋白质粒和含目的 基因的转移质粒共转染293T包装细胞,收集的病毒上清感染密度梯度离心法结合贴壁筛选法分离培养的MSCs,用荧光显微镜和流式细胞术(FCM)分析转导细胞绿色荧光蛋白(GFP)表达,PT-PCR分析目的 基因在转导细胞的表达.结果 密度梯度离心法结合贴壁筛选法分离培养第三代的MSCs, CD90表达阳性率达到93.62%,包装好的慢病毒颗粒可成功感染293T包装细胞和MSCs,用荧光显微镜和FCM均可检测到转染细胞中GFP表达,阳性率分别为77.66%和43.97%,RT-PCR方法可扩增出转染细胞表达B7-1和GM-CSF基因片段.结论 B7-1和GM-CSF双基因共表达慢病毒载体可高效转移目的 基因至骨髓基质细胞并获得有效表达.     

体外长期培养的家猪骨髓间充质干细胞生物学特性变化

目的 观察体外长期培养的家猪骨髓间充质干细胞(marrow mesenchymal stem cells,MSCs)生物学特性的变化.方法 将第1代MSCs(早期)和第35代MSCs(晚期)分别进行细胞形态学观察和染色体核型分析;钙沉积和细胞增殖测定,以及采用实时定量PCR定量分析成骨分化及成脂分化相关基因表达.结果 早期培养的MSCs细胞形态为较大的纺锤形,晚期为小的梭形.第35代MSCs细胞Ki-67染色强阳性,染色体数目增加.成骨诱导条件下早期MSCs茜素红S染色呈强阳性,晚期MSCs未见明显染色且OC基因表达明显下调(P＜0.01);成脂诱导条件下早期MSCs油红O染色阳性,晚期MSCs未见明显染色且PPARγ2基因表达明显下调(P＜0.01).结论 体外长期培养的家猪晚期MSCs不适合作为组织工程种子细胞.     

瑞舒伐他汀对猪骨髓间充质干细胞增殖、凋亡及分泌功能的影响

目的观察不同浓度的瑞舒伐他汀在体外水平对猪骨髓间充质干细胞(BMSCs)增殖、凋亡及细胞分泌功能的影响。方法分离培养猪BMSCs,取第3代细胞随机分为对照组和不同浓度瑞舒伐他汀(0.001、0.01、0.1、1.0μmol/L)干预组。MTT比色法检测各组细胞增殖情况,膜联蛋白V-异硫氰酸荧光素/碘化丙啶(Annexin V-FITC/PI)流式细胞术检测各组抗凋亡情况,ELISA法测定细胞上清液中血管内皮生长因子(VEGF)和碱性成纤维生长因子(bFGF)含量。结果与对照组相比,瑞舒伐他汀在一定浓度范围内(0.001～0.1μmol/L)可促进BMSCs增殖,抑制其凋亡,在0.01～1.0μmol/L内增加BMSCs VEGF和bFGF的分泌(P<0.05);当瑞舒伐他汀浓度升高至1.0μmol/L时则未见促增殖和抑制凋亡的作用(P>0.05)。结论瑞舒伐他汀在一定浓度范围内可促进猪BMSCs增殖,抑制其凋亡,并对VEGF和bFGF的分泌有促进作用。     

骨髓间充质干细胞的研究进展

骨髓间充质干细胞(BMSCs)是骨髓基质中存在的非造血系的成体干细胞,具有多向分化潜能,已成为国内外基础医学和临床医学研究的热点.本文简要介绍了BMSCs的概念提出、生物学特性、培养、鉴定,并根据近年来国内外包括应用中药进行的诱导分化、组织工程、基因治疗、再生医学等相关研究及临床应用前景作一综述.