rAAV1-Luc病毒制备及体外转染大鼠心肌细胞的研究

【目的】制备携带萤火虫荧光素酶基因的重组AAV1病毒（rAAV1-Luc）,观察该病毒载体体外转染大鼠心肌细胞培养细胞。【方法】通过“一株载体细胞／一株辅助病毒”的双因素包装策略制备出rAAV1-Luc,AAV1-Luc按转染复数（MOI）1×10^2、1×10^3、1×10^4、1×10^5、1×10^6、2×10^6v．g.／cell转染大鼠心肌细胞（H9C2细胞）96h后,检测荧光素酶的表量,并在光镜下观察转染后细胞生长形态。【结果】成功的制备了重组AAV1-Luc;rAAV1-Luc能有效地转染H9C2细胞,转染后,细胞生长及形态正常;一定范围内,随着rAAV1-Luc转染细胞的MOI（即每个细胞感染的病毒基因组数）值增高,荧光素酶的表达水平也增高,MOI为1×10^6但表达量达到最高,更高的MOI（大于10^7）反而使荧光素酶的表达水平下降。【结论】本研究为开展rAAV1载体介导转移心肌细胞的基因治疗打下了良好的基础。     

不同重组病毒载体转染大鼠骨间充质干细胞的效率及其基因表达

背景:利用基因工程细胞进行替代治疗和基因治疗中合适的供体细胞、靶细胞以及相应载体是细胞和基因治疗最为困难的部分.目的:检测重组腺病毒Ad5和Ad5F35、腺相关病毒rAAV1/2和rAAV2、慢病毒LV对大鼠骨髓间充质干细胞的感染效率和外源基因表达水平,拟筛选能够高效转导骨髓间充质干细胞的载体.设计、时间及地点:细胞基因工程对照观察,于2006-10/2007-03在上海市第一人民医院中心实验室完成.材料:清洁级SD大鼠10只用于制备骨髓间充质干细胞.所有重组病毒均携带增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)报告基因,AdS由本实验室制备,Ad5F35由解放军第二军医大学钱其军教授惠赠,rAAV2及rAAV1/2为本元正阳基因技术有限公司产品,LV由中科院上海生化与细胞生物学研究所郭礼和教授惠赠.方法:采用淋巴细胞分离液密度梯度离心法体外分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,传至第4代用于实验.按1×105/孔接种于24孔细胞培养板中,1 d后细胞贴壁,设立5组:第1组向细胞培养液中加入10,100,1 000 MOI Ad5-EGFP,第2组加入10,100,1 000 MOIAdSF35-EGFP,第3组加入1×104,1×105vg rAAV1/2-EGFP,第4组加入1×104,1×105vg rAAV2-EGFP,第5组加入30 TU LV-EGFP.Ad病毒感染2d,rAAV及LV病毒感染6d.主要观察指标:EGFP阳性表达及荧光强度.结果:Ad3-EGFP感染24 h后镜下可见EGFP阳性细胞,随着病毒用量的增加EGFP阳性细胞数目增多,荧光亮度增强,12d后阳性细胞开始逐渐减少,荧光亮度减弱.AdSF35-EGFP感染情况与Ad5-EGFP基本相似,但EGFP阳性细胞数和荧光亮度均增加.rAAV1/2-EGFP或rAAV2-EGFP感染6 d后,EGFP阳性细胞数和荧光亮度均较弱.LV-EGFP感染第2天即可见少量EGFP阳性细胞,随着时间延长EGFP阳性细胞数目逐渐增多,至第6天表达EGFP荧光的细胞数量及亮度不再有明显变化.结论:腺病毒Ad5、AdSF35与慢病毒LV能够有效感染体外培养的骨髓间充质干细胞,并表达外源基因,感染效率与病毒用量之间存在量效关系.腺相关病毒rAAV1/2和rAAV2体外感染效果不佳.     

慢病毒载体介导Mdr1基因转染人骨髓间充质干细胞的实验研究

本研究探讨多药耐药（mdr1）基因体外转染人骨髓间充质干细胞（BMMSC）以应用于基因治疗的可行性、安全性。体外分离、培养、鉴定MSC;采用具有高效转染非分裂期细胞的慢病毒载体（1entiviralvector,LV）系统将mdr1基因导入BMMSC中;采用RT—PCR和GFP荧光技术检测目的基因的表达,台盼蓝染色及MTT法检测转染后细胞的增殖能力。结果表明：慢病毒感染MSC的感染复数（multiplicityofinfection,MOI）为10,最佳感染率可达80％;Msc表面低表达CD34、HLA—DR、CD31、CD45,高表达CD44、CDl05、CD90、CDl3;GFP荧光表达自72小时开始出现,以后逐渐增强;转染细胞中显示目的基因mRNA的表达;转染对MSC存活及增殖几乎无影响（P〉0．05）。结论：慢病毒载体可成功转染人骨髓间充质干细胞并使其mdrl表达增高,转染对MSC存活及增殖基本无影响。     

超声介导下重组腺相关病毒载体转染心肌的最佳滴度的实验研究

目的 探讨超声促进携带增强型绿色荧光蛋白报告基因(EGFP)的重组腺相关病毒载体2(rAAV2)心肌转染过程中rAAV2的最佳滴度.方法 健康成年SD大鼠21只随机分为实验组与对照组.实验组给予连接于SonoVue微泡表面的rAAV2-EGFP尾静脉注入,滴度为1.5×109～3.0×101111 vg/ml(virus genome/ml),超声爆破造影剂,促进rAAV2-EGFP心肌内转染.对照组只给予尾静脉注射造影剂并超声爆破(无rAAV2-EGFP).2周后处死大鼠并制作心肌组织冰冻切片.荧光显微镜下检测荧光蛋白的表达量,代表rAAV2转染率.结果 随着注入的rAAV2滴度的增加,心肌内荧光表达量亦增加,至滴度达到1.5×1011vg/ml时荧光的表达量显著增加(P<0.01).结论 促进心肌组织转染的rAAV2的最佳滴度为1.5×1011vg/ml.     

重组9型腺相关病毒转染小鼠骨髓间充质干细胞

背景：重组9型腺相关病毒对心肌细胞具有良好的亲和力,是目前研究基因治疗心肌梗死的理想载体。目的：观察携带增强型绿色荧光蛋白基因的重组9型腺相关病毒（r AAV9-e GFP）对小鼠骨髓间充质干细胞的转染效率。方法：将携带增强型绿色荧光蛋白基因的重组9型腺相关病毒以不同感染复数（1×105,1×106,1×107）转染体外培养的第4代小鼠骨髓间充质干细胞,并在转染后1-7 d连续用荧光倒置显微镜观察骨髓间充质干细胞中增强型绿色荧光蛋白阳性表达情况,寻找最佳感染条件;采用流式细胞仪检测最佳感染复数下携带增强型绿色荧光蛋白基因的重组9型腺相关病毒对小鼠骨髓间充质干细胞的转染效率。结果与结论：转染后第1天,感染复数为1×107组可见增强型绿色荧光蛋白开始表达,转染后第2天,感染复数为1×105、1×106组开始表达;各组增强型绿色荧光蛋白表达强度随感染复数值的增高而增强,同时增强型绿色荧光蛋白的表达强度随着时间延长而逐渐增强;转染后第5天达到高峰,此时感染复数为1×107组转染效率约8%,结果表明携带增强型绿色荧光蛋白基因的重组9型腺相关病毒对小鼠骨髓间充质干细胞转染效率较低。     

Ad5-增强型绿色荧光蛋白和rAAV2-增强型绿色荧光蛋白转染脂肪间充质干细胞的对比

背景:利用基因转染技术诱导脂肪间充质干细胞成软骨细胞已有报道,但腺病毒和腺相关病毒转染脂肪间充质干细胞各有不同,且腺相关病毒载体能否转染脂肪间充质干细胞众说不一.目的:观察Ad5-增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)和Raav2-EGFP转染脂肪间充质干细胞后增强型绿色荧光蛋白的表达及转染后细胞增值能力的变化.方法:脂肪组织来源于6月龄新西兰大白兔颈背部.机械消化和酶消化法分取脂肪间充质干细胞,体外培养扩增.分别采用腺病毒载体(Ad5-EGFP)和腺相关病毒载体(Raav2-EGFP)转染脂肪间充质干细胞,并观察EGFP的表达.Raav2-EGFP转染后,需加入2 Μl丁酸钠(1 mol/L).采用MTT法检测基因转染对脂肪间充质干细胞增殖能力的影响.结果与结论:体外培养的脂肪间充质干细胞呈扁平状和长梭形,细胞形态均一,传代稳定.Ad5-EGFP组和Raav2-EGFP组均能观察到较多荧光细胞,转染效率分别达到88%和83%.腺病毒和腺相关病毒载体均能转染脂肪间充质干细胞,且转染效率很高.腺相关病毒需要借助丁酸钠来提高其基因表达水平.     

腺相关病毒载体介导的人凝血因子Ⅸ基因在CD34+造血干/祖细胞中的表达

目的 研究2型重组腺相关病毒（rAAV-2）介导的人凝血因子Ⅸ（hFⅨ）基因在脐血CD34^＋细胞及其子代细胞巾的表达。方法 采用rAAV-2／hFⅨ转导经预刺激的人脐血CD34^＋细胞，分别向粒单系、巨核系和红系分化培养21d，从转录水平、蛋白质水平和其功能活性检测hFⅨ的表达，同时检测子代细胞的活力、增殖倍数、各系标志分化抗原的表达及集落产率来评估rAAV-2对其增殖分化能力的影响。结果 经测序证实转导组子代细胞的RNA可扩增出hFⅨ cDNA片段，上清液中可检测到hFⅨ抗原的表达，每24h分泌量达14.10ng／10^6细胞．转导组和未转导组细胞培养21d后其活力、增殖倍数、标志性分化抗原的阳性率及集落产率差异均无统计学意义（P值均〉0．05）。结论 rAAV-2／hFⅨ能有效地转导人脐血CD34^＋细胞并在其子代细胞中表达具有凝血活性的hFⅨ，且对其体外培养21d的细胞增殖分化能力无明显影响.     

2型重组腺相关病毒对人脐血CD34+造血干/祖细胞的转导效率研究

为探讨 2型重组腺相关病毒 (rAAV 2 )载体能否有效地转导脐血CD34+造血干 /祖细胞 ,采用rAAV 2 /GFP感染经免疫磁珠法分离的脐血CD34+造血干 /祖细胞 ,在荧光显微镜下观察GFP的表达。结果显示 ,转导 19小时后感染复数 (MOI)为 2× 10 5时 ,CD34+细胞GFP基因的表达率为 4 3%。结论 :rAAV 2能有效地转导脐血CD34+造血干 /祖细胞。     

2型重组腺相关病毒介导增强型绿色荧光蛋白在大鼠骨髓间充质干细胞的表达

目的:观察携带增强型绿色荧光蛋白的2型重组腺相关病毒(rAAV_2-EGFP转导骨髓间充质干细胞(MSCs)的效率、表达时间及对细胞增殖的影响。方法:体外培养出MSCs,经传代5次、鉴定后分为2组,rAAV_2组中按感染复数10~6加入0.1 ml rAAV_2-EGFP;PBS组中加入0.1 ml PBS,培养后再传代5次。用流式细胞仪检测2组P5和P10代细胞EGFP转导率,同时绘制2组P10细胞生长曲线。结果:rAAV_2组P5和P10代MSCs转导率分别为21.71%±1.02%、20.34%±1.13%,差异无统计学意义(P=0.862)。生长曲线显示rAAV_2组细胞生长较PBS组缓慢。结论:rAAV_2-EGFP转导MSCs效率可,表达时间长,对细胞增殖稍有影响,标记后的细胞可用于观察干细胞在体内的存活、迁徙及分化。     

重组腺相关病毒载体2型转染骨髓间充质干细胞的体外实验

背景：目前应用于基因治疗的病毒载体中，重组腺相关病毒载体2型载体与腺病毒和反转录病毒载体比较，由于其无致病性，引起学者们的关注。目的：观察体外重组腺相关病毒载体2型转染骨髓间充质干细胞，并用其作为携带基因表达的载体进行急性髓性白血病基因治疗的可能性。设计：开放性实验。单位：南方医科大学南方医院的血液科。材料：实验于2004-02／07在南方医科大学南方医院的血液科实验室完成。本实验所用的骨髓间充质干细胞来自急性髓性白血病6例初发患者和4名健康成年志愿者的第3～5代传代细胞。方法：从初发的急性髓性白血病患者和正常健康志愿者髂后上棘做骨髓穿刺抽取6～10mL肝素抗凝的骨髓，分离培养出间充质干细胞，用包含增强型绿色荧光蛋白的重组腺相关病毒载体2型感染间充质干细胞，将获取的骨髓间充质干细胞加入含一定感染复数(感染复数：1&;#215;10^2．1&;#215;10^3，1&;#215;10^4，1&;#215;10^5，1&;#215;10^6，1&;#215;10^7)的增强型绿色荧光蛋白的重组腺相关病毒载体2型病毒载体的不完全培养液，10～14d后在相差荧光显微镜下或用流式细胞仪观测绿色荧光蛋白的表达。在体外培养条件下观察绿色荧光蛋白在经过重组腺相关病毒载体2型转导的骨髓间充质干细胞中的表达。体外观察经增强型绿色荧光蛋白的重组腺相关病毒载体2型转导并被新霉素筛选后绿色荧光蛋白在被转导的骨髓间充质干细胞中的表达。通过相差荧光显微镜下确证绿色荧光蛋白表达后，在BD流式细胞仪上检测绿色荧光蛋白的表达。主要观察指标：①增强型绿色荧光蛋白的重组腺相关病毒载体2型对骨髓间充质干细胞的转染率分析。②在转染后的不同时间点用相差荧光显微镜和流式细胞仪观察绿色荧光蛋白的表达情况。结果：①转染率分析：增强型绿色荧光蛋白的重组腺相关病毒载体2型对来源于健康志愿者和急性髓性白血病患者的骨髓间充质干细胞的转染率均不高，转染率在0．3％～1．4％。转染后10～14d绿色荧光蛋白开始表达，一般感染条件绿色荧光蛋白阳性骨髓间充质干细胞所占比例为(1．030&;#177;0．034)％，重复3轮感染条件下为(1．140&;#177;0．036)％，脂质体协助感染条件下为(1．380&;#177;0．054)％，改变转染条件(包括重复感染，延长感染时间，增加感染复数，脂质体协助转染)亦不能明显增加转染率(P&;gt;0．05)，而增强型绿色荧光蛋白的重组腺相关病毒载体2型却能高效的转染其包装细胞293细胞。②绿色荧光蛋白在体外长期稳定表达分析：实验观察61d内，绿色荧光蛋白保持低水平长期稳定表达，在转染后的12～33d，绿色荧光蛋白阳性的骨髓间充质干细胞从起始时的1．16％下降到0．5％～0．6％，33～61d一直维持在这一水平；经过新霉素筛选30d后，表达绿色荧光蛋白的骨髓间充质干细胞达到6．6％左右，在体外继续传代培养，在体外观察的100d中，表达绿色荧光蛋白的骨髓间充质干细胞一直维持在6％的水平。结论：重组腺相关病毒载体2型介导的基因转导的优势是安全、无免疫反应，目的基因能够长期稳定表达。重组腺相关病毒载体和骨髓间充质干细胞可用于体外基因治疗，其将来可能成为全身基因治疗的良好载体。     

活体生物发光成像追踪大鼠跟腱内移植干细胞

背景：移植脂肪源干细胞在活体内的归巢、迁移、增殖和分化的机制仍未得到充分阐明。活体生物发光活体成像技术是近来发展起来的一种可以直接检测活细胞在动物体内生物学行为的新的技术方法。目的：探讨用活体生物发光成像技术检测大鼠跟腱内移植的经荧光基因修饰的脂肪源干细胞可行性。方法：分离培养大鼠腹腔来源的脂肪源干细胞,用浓度为3×10^10L^-1携带虫荧光素酶的腺病毒载体对其进行转染,观察转染对脂肪源干细胞的影响;将转染的脂肪源干细胞移植到大鼠跟腱缺损处,移植后1,4,7,14d用活体生物发光成像技术检测移植脂肪源干细胞荧光素酶的表达,移植后28d跟腱标本冰冻切片在荧光显微镜下观察。结果与结论：在体外,腺病毒转染对脂肪源干细胞的生长和增殖无明显影响（P〉0．05）。细胞移植后1,4,7,14d,活体生物发光成像技术在实验侧修复段跟腱检测到的荧光表达强度分别为（1．22±0．43）×10^6、（1．81±0．76）×10^6、（1．88±0．69）×10^6和（0．89±0．26）×10^5光子／s（n=6）。而对照侧跟腱修复段未检测到荧光表达;移植后28d,实验侧跟腱冰冻切片在荧光显微镜下见到大量表达荧光的细胞。表明活体生物发光成像技术可成功追踪大鼠跟腱内移植的经荧光基因修饰的脂肪源干细胞。脂肪源干细胞有望成为肌腱组织工程的种子细胞。     

AD5/F35腺病毒载体对不同来源造血系统恶性细胞转染效率的研究

本研究比较AD5/F35腺病毒载体对不同来源的血液系统恶性细胞系感染效率的差异和细胞毒性反应.用AD5/F35-EGFP以不同MOI（感染复数）感染不同来源的血液恶性细胞系并用AD5-EGFP作为对照;用流式细胞术检测荧光阳性细胞比例,进行荧光显微镜照相并用MTT法检测病毒对感染靶细胞的杀伤作用.结果表明：对于髓系来源的细胞在MOI为30时,AD5/F35载体的感染效率大于99%,AD5载体在MOI为1000时感染效率为26.4%;对于B系来源的细胞在MOI为1 000时,AD5/F35载体感染效率为11.7%,AD5载体为5.7%;AD5/F35和AD5载体都不能有效地感染T系来源细胞,在MOI达到1000也未检测到荧光阳性细胞.在MOI为1 000的情况下AD5/F35载体对感染靶细胞也无明显杀伤作用.结论：AD5/F35载体对不同来源的血液恶性细胞的感染具有一定的选择性,对髓系来源细胞感染能力强,对B系来源细胞有一定感染能力,而且对感染靶细胞毒性小.AD5/F35载体优于常用的5型腺病毒载体,在以髓系细胞为靶细胞的基因治疗中有着较好的应用前景.     

慢病毒介导的小RNA干扰组织蛋白酶B转染小鼠脑微血管内皮细胞的条件

目的 研究慢病毒介导下小RNA干扰组织蛋白酶B转染小鼠脑微血管内皮细胞( bEND.3)的最佳条件.方法 实验分3组,完全培养基组(NP组)、培养基±5 mg/L凝聚胺组(P1组)和培养基+8 mg/L凝聚胺组(P2组),每组均有5个不同梯度的转染复数(MOI),即1、5、10、15、20,每个MOI值设3个孔,共45组.转染48、72、96 h分别在荧光显微镜下计数绿色荧光蛋白,并求其转染率,从而得到其最佳MOI值;1周后采用MTT法检测最佳MOI值对bEND.3活性和存活率的影响.结果 转染48 h时,在各组观察到少量绿色荧光蛋白,其转染率介于1％ ～9％;72 h和96 h时,MOI相同的各组间差异无统计学意义(P＞0.01),其中,MOI为1、5、15的各组转染率均低于20％;MOI为10和20组,转染率介于71％～97％与60％～ 84％,且MOI为10组转染率高于MOI为20组,差异有统计学意义(P＜0.01).MTT检测P1组和P2组存活率,1周时分别为(81.38 ±6.69)％、(62.03±5.13)％,P1组显著高于P2组(t=15.795,P＜0.001).结论 慢病毒介导的小RNA干扰组织蛋白酶B转染bEND.3最佳优化条件为MOI=10,凝聚胺为5 mg/L,最佳转染时间为转染后72 h.     

稳定转染增强型绿色荧光蛋白大鼠骨髓间充质干细胞系的建立

背景：利用间充质干细胞或含有治疗因子的干细胞进行有选择性的杀伤肿瘤细胞是一种有前途的治疗方法。目的：建立含稳定转染增强型绿色荧光蛋白的大鼠骨髓间充质干细胞系。方法：通过脂质体介导慢病毒质粒pVector-EGFP、pHelper、Envelope共转染293T细胞完成载体病毒构建,以实时荧光定量PCR检测慢病毒滴度;取对数生长期的SD大鼠骨髓间充质干细胞,以复感染指数MOI值0,5,10,15,20加入携带报告基因增强型绿色荧光蛋白的慢病毒载体稀释液,72h后观察各组增强型绿色荧光蛋白的表达效率及阳性转染率。结果与结论：携带增强型绿色荧光蛋白的慢病毒载体系统转染293T细胞能够正确表达,滴度为1×108TU/mL。包装好的病毒颗粒转染大鼠骨髓间充质干细胞二三天后,各孔均有增强型绿色荧光蛋白的表达。MOI值从0增至10,细胞的阳性表达率逐渐提高（P〈0.05）,MOI值为10的组能获得〉70%的转染率,但MOI值从10增至20,转染率变化不明显。说明以MOI值为10的滴度将慢病毒载体可将外源基因高效转入大鼠骨髓间充质干细胞内,建立含稳定转染增强型绿色荧光蛋白的大鼠骨髓间充质干细胞系。     

白血病与非白血病骨髓间充质干细胞对HL-60细胞影响的比较研究

本研究比较急性髓系白血病（AML）骨髓间充质干细胞（BMMSC）,完全缓解AMLBMMSC以及非白血病BMMSC对HL-60细胞的影响。HL-60细胞分为3组：与AMLBMMSC共培养组、与完全缓解AMLBMMSC共培养组以及与非白血病BMMSC共培养纽。在规定时间比较各组HL-60细胞计数、各纽HL-60细胞的CD11b和survivin蛋白表达、各组HL-60细胞周期分布;在光学显微镜下观察各组HL-60细胞形态并比较其分化率。结果表明：第5天和第7天各组HL-60的细胞计数无统计学差异（P值均〉0．05）;各组HL-60细胞G0／G1期细胞分布比例、survivin表达和CD11b表达无统计学差异（P值均〉0．05）;各组HL-60细胞的形态皆向成熟方向转化,分化率分别为18．0±3、17．0±1．3、19．0±2．0,比较表明无统计学差异（P=0．23）。结论：未发现各组骨髓MSC对HL-60细胞增殖分化的影响有差异。