荧光素酶标记转基因人胚胎干细胞的活体观察

【目的】研究荧光素酶作为报告基因在活体定量和定位监测转基因人胚胎干细胞移植的动向的可行性。【方法】酶切pGL3 base质粒获得荧光素酶基因,酶切LTBR-uGIP获得载体骨架,连接荧光素酶基因和载体骨架构建慢病毒载体pULP,按照常规方法包装和扩增。ULP转导293T细胞以检测其荧光素酶的表达。人胚胎干细胞H9（P40）以W3R细胞为饲养层常规培养,人胚胎干细胞转导iDuet101-IDO（吲哚胺2,3双氧化酶,IDO）或iDuet101-CTLA4Ig（细胞毒性T细胞相关分子4免疫球蛋白,CTLA4Ig）,经过筛选后再次转导ULP,即iDuet101-ULP（有荧光素酶表达）、iDuet101-CTLA4Ig-ULP（有荧光素酶和CTLA4Ig表达）,iDuet101-IDO-ULP（有荧光素酶和IDO表达）。经过2次转导的3组人胚胎干细胞分别移植于5只BALB/C小鼠（实验组,共15只）和2只RAG-/-γC-/-小鼠（对照组,共6只）,在注射后当日、3、5、7、14、21d和28d检测荧光素酶信号。【结果】在体外最少22000个两次转导外源基因的人胚胎干细胞可检测到荧光信号。异种移植只需要5×10^6的细胞即可检测到荧光信号,iDuet 101-CTLA4Ig-ULP组与iDuet101-IDO-ULP组RAG-/-γC-/-小鼠在移植后荧光信号逐渐增强,观察期间逐渐上升到3×10^7电子和1.5×10^7电子,iDuet101-ULP组两只RAG-/-γC-/-小鼠在移植后第7天因伤口感染退出实验。3组BALB/C小鼠在第7天荧光信号消失,直到移植后两个月信号没有恢复。【结论】构建慢病毒载体共表达抗生素抗性基因和目的基因,结合W3R细胞作为饲养层细胞以筛选细胞保证外源基因的表达。在细胞移植免疫缺陷小鼠后,荧光素酶基因可用于活体定量和定位监测转基因人胚胎干细胞移植的动向。     

荧光素酶标记转基因人胚胎干细胞的活体观察

【目的】 研究荧光素酶作为报告基因在活体定量和定位监测转基因人胚胎干细胞移植的动向的可行性｡ 【方法】 酶切pGL3 base质粒获得荧光素酶基因,酶切LTBR-uGIP获得载体骨架,连接荧光素酶基因和载体骨架构建慢病毒载体pULP,按照常规方法包装和扩增｡ULP转导293T细胞以检测其荧光素酶的表达｡人胚胎干细胞H9 (P40)以W3R细胞为饲养层常规培养,人胚胎干细胞转导iDuet101-IDO (吲哚胺2,3双氧化酶,IDO) 或iDuet101-CTLA4Ig(细胞毒性T细胞相关分子4免疫球蛋白,CTLA4Ig),经过筛选后再次转导ULP,即iDuet101-ULP(有荧光素酶表达)､iDuet 101-CTLA4Ig-ULP(有荧光素酶和CTLA4Ig表达),iDuet101-IDO-ULP(有荧光素酶和IDO表达)｡经过2次转导的3组人胚胎干细胞分别移植于5只BALB/C小鼠(实验组,共15只)和2只RAG-/- γC-/-小鼠(对照组,共6只),在注射后当日､3､5､7､14､21 d和28 d检测荧光素酶信号｡ 【结果】 在体外最少22 000个两次转导外源基因的人胚胎干细胞可检测到荧光信号｡异种移植只需要5 × 106的细胞即可检测到荧光信号,iDuet 101-CTLA4Ig-ULP组与iDuet101-IDO-ULP组RAG-/- γC-/-小鼠在移植后荧光信号逐渐增强,观察期间逐渐上升到3 × 107电子和1.5 × 107电子, iDuet101-ULP组两只RAG-/- γC-/-小鼠在移植后第7天因伤口感染退出实验｡3组BALB/C小鼠在第7天荧光信号消失,直到移植后两个月信号没有恢复｡ 【结论】 构建慢病毒载体共表达抗生素抗性基因和目的基因,结合W3R细胞作为饲养层细胞以筛选细胞保证外源基因的表达｡在细胞移植免疫缺陷小鼠后,荧光素酶基因可用于活体定量和定位监测转基因人胚胎干细胞移植的动向｡     

BALB/c小鼠MHCI类基因的克隆与逆转录病毒载体的构建

目的　构建BALB/c小鼠MHCI类分子的逆转录病毒表达载体。方法　用RT -PCR从BALB/c小鼠脾细胞基因组中扩增BALB/c小鼠MHCI类分子H -2Dd的编码基因 ,克隆于载体pGEM -T中。经EcoRI和XhoI双酶切后 ,亚克隆于逆转录病毒载体pMSCV ,构建pMSCV -H2Dd重组逆转录病毒表达质粒 ,并进行酶切和序列测定鉴定。结果　用EcoRI和XhoI双酶切鉴定证实 ,H -2Dd基因正确插入载体pMSCV。H -2Dd的编码基因经序列测定证实 ,与文献报道完全一致 ,阅读框架与设计相符。结论　成功构建BALB/c小鼠MHCI类分子编码基因的逆转录病毒载体 ,为进一步研究MHC分子在移植免疫中的作用奠定了基础     

三株荧光素酶标记的小鼠乳腺癌细胞在小鼠体内生长及转移的比较研究

目的采用活体成像技术比较三株荧光素酶标记的小鼠乳腺癌细胞在小鼠体内生长及转移情况,为研究肿瘤转移提供理想的动物模型以及活体分析方法。方法以荧光素酶(luciferase,Luc)作为报告基因导入小鼠乳腺癌细胞4T1、66c14和4TO7中,经G418筛选获得稳定表达荧光素酶的细胞克隆并扩大培养。标记细胞稀释成1×107cells/mL,取0.1 mL进行乳腺原位及尾静脉接种BALB/c小鼠,制作小鼠乳腺原位和尾静脉移植瘤模型,比较三株细胞在小鼠体内生长及转移情况。结果获得稳定表达荧光素酶基因的细胞克隆,将Luc标记的4T1、66c14、4TO7细胞对BALB/c小鼠乳腺原位接种后7 d,均有肿瘤生长,接种后28 d,4T1细胞乳腺原位移植瘤最大,66c14细胞瘤体次之,4TO7细胞瘤体最小;接种后35 d,三株细胞乳腺原位移植瘤大小较一致,但4T1和66c14原位移植瘤均发生转移,其中4T1细胞较66c14细胞转移严重,而4TO7细胞未见转移;接种后42 d,三株细胞乳腺原位移植瘤大小无明显差别,而4T1和66c14细胞随天数的增加,移植瘤转移程度逐渐严重,4T1较66c14细胞转移更严重,呈广泛性转移,4TO7细胞仍未见转移。将Luc标记的4T1、66c14、4TO7细胞对BALB/c小鼠尾静脉接种后7 d,小动物活体成像发现小鼠肺部均能检测到荧光,其中4T1细胞接种的小鼠肺部荧光信号最强,且小鼠陆续死亡;4TO7细胞接种小鼠肺部荧光信号次之;66c14细胞接种小鼠肺部荧光信号最弱。尾静脉接种后14 d,4TO7和66c14细胞随着观察天数的增加,转移程度逐渐严重,4TO7细胞接种小鼠肺部荧光信号较66c14细胞强且小鼠陆续死亡。结论乳腺原位自发转移模型较尾静脉转移模型更真实反应了肿瘤细胞在体的转移特性,且能完整地呈现肿瘤转移的全过程,可作为研究肿瘤转移的最理想模型。     

BALB/c小鼠MHCⅠ类基因的克隆与逆转录病毒载体的构建

目的：构建BALB/c小鼠MHCⅠ类分子的逆转录病毒表达载体。研究：用RT－PCR从BALB/c小鼠脾细胞基因组中扩增BALB/c小鼠MHCⅠ类分子H－2Dd的编码基因，克隆于载体pGEM-T中。经EcoRⅠ和XhoⅠ双酶切后，亚克隆于逆转录病毒载体pMSCV，构建pMSCV-H2Dd4重组逆转录病毒表达质粒，并进行酶切和序列测定鉴定。结果：用EcoRⅠ和XhoⅠ双酶切鉴定证实，H－2Dd基因正确插入载体pMSCV,H-2Dd的编码基因经序列测定证实，与文献报道完全一致，阅读框架与设计相符。结论：成功构建BALB/c小鼠MHCⅠ类分子编码基因的逆转录病毒载体，为进一步研究MHC分子在移植免疫中的作用奠定了基础。     

GDF-9和BMP-15在不同品系小鼠中的多态性和生殖能力关联分析

目的研究GDF-9和BMP-15在繁殖能力不同的品系小鼠ICR和BALB／c中的多态性,为筛选相关的模型动物种群提供参考资料。方法采用直接测序法筛查多态性位点,并对多态性位点构建双荧光素酶报告基因载体,检测5’UTR对下游基因的影响。结果ICR小鼠的产仔数是BALB／c的2．8倍左右;在ICR和BALB／c之间发现了GDF-9存在三个多态性位点,一个位于5’端的非编码区,另外两个位于蛋白编码区;双荧光素酶检测结果显示GDF-9的5’UTR区可以促进下游基因的表达。BMPl5在两种品系中不存在差异性位点。结论GDF-9在ICR和BALB／c这两个品系小鼠中存在多态性位点,这些位点的变化对下游基因的表达起一定的促进作用。BMPl5在ICR和BALB／c小鼠中不存在多态性位点。     

稳定表达萤火虫荧光素酶的9Lluc细胞株的构建

目的构建稳定表达萤火虫荧光素酶的9L^luc细胞。方法通过酶切方法获得表达萤火虫荧光素酶的目的基因片段,将其连接到慢病毒表达质粒pBPLV,构建慢病毒表达载体pBPLV-Luc;将pBPLV-Luc转染到9L胶质瘤细胞,构建稳定表达萤火虫荧光素酶的9L^luc细胞并扩增培养。应用生物素荧光成像检测9L^luc细胞体内及体外表达。结果9L^luc细胞所释放的光子量均与细胞数量呈正相关。结论结果表明萤火虫荧光素酶已稳定转染入9L^luc细胞。     

CCL20重组慢病毒对小鼠肿瘤生长的影响

目的 通过CCL20重组慢病毒整合的间充质干细胞,观察肿瘤原位高表达CCL20能否激发机体的抗肿瘤免疫。方法 构建小鼠CCL20重组慢病毒lenti—mCCL20,体外转导BALB／c小鼠间充质干细胞（mMSCs）,杀稻瘟索（blasticidin）筛选出稳定表达mCCL20的混合克隆,命名为lenti—mCCL20-mMSCs,与CT26混合后皮下接种至同系BALB／c小鼠,设lenti-null—mMSCs与CT26混合接种、mMSCs与CT26混合接种、CT26单独接种为对照,观察肿瘤生长情况。结果 构建了重组慢病毒lenti—mCCL20,体外转导BALB／c小鼠MSCs,获得lenti—mCCL20-mMSCs,动物实验发现CCL20瘤内表达增加肿瘤内淋巴细胞的浸润,但促进肿瘤生长。结论 CCL20瘤内表达增加肿瘤内淋巴细胞的浸润,促进肿瘤生长,机制有待进一步研究。     

AP2α荧光素酶报告基因的构建及在BMPs诱导成骨分化研究中的应用

目的构建一种携带转录蛋白AP2α效应元件的荧光素酶报告基因载体,并应用于筛选BMPs对AP2α转录活性的影响。
方法设计4个串联的AP2α效应元件(AP2α-RE),将其克隆至经Bam HⅠ和MluⅠ双酶切的pBGLuc荧光素酶报告基因质粒构
建pBGLuc-AP2α-RE载体。重组腺病毒Ad-AP2α及其两种显性负性突变体Ad-dnAP2α感染小鼠间充质干细胞C3H10,通过
Real-time PCR、Western blot检测AP2α的mRNA和蛋白水平表达,EMSA检测AP2α的DNA结合能力。pBGLuc-AP2α-RE转染
C3H10细胞,荧光素酶报告基因检测同上各组AP2α的转录活性。Ad-BMPs感染pBGLuc-AP2α-RE转染的C3H10细胞,荧光素
酶报告基因筛选BMPs对AP2α转录活性的影响。结果经PCR、酶切及测序鉴定,证实AP2α-RE正确克隆至pBGLuc-AP2α-RE
荧光素酶报告基因载体,Ad-AP2α感染能显著提高AP2α的表达及结合DNA的能力。显性负性突变体可以表达各自的突变体,
EMSA结果显示Ad-dnAP2α-△bHLH组能显著抑制AP2α结合DNA的能力,而Ad-dnAP2α-△TAD组结合的DNA探针强于对
照组。荧光素酶报告基因提示AP2α过表达组能促进AP2α转录活性,而两种显性负性突变体均能抑制AP2α转录活性。重组腺
病毒BMPs感染组的AP2α转录活性均有增高,其中BMP9最为显著。结论成功构建携带转录蛋白AP2α效应元件的荧光素酶
报告基因载体用于检测AP2α的转录活性,并初步发现BMP9对AP2α的转录活性有明显的促进作用。
     

动物活体成像生物发光间充质干细胞系的构建

目的 建立稳定表达荧光素酶的小鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)系。方法 用携带荧光素酶基因的慢病毒GV260感染F3代MSCs系OP9细胞,通过嘌呤霉素筛选建立稳定表达荧光素酶的OP9 luc+细胞;检测荧光素酶报告基因的活性,观察其表达效果;将OP9 luc+细胞经尾静脉注射至C57BL小鼠体内,观察其成像能力。结果 筛选到稳定表达荧光素酶的小鼠MSCs系OP9 luc+;活性测定证明其表达效率高;在动物体内可以清晰成像。结论 构建了稳定高表达荧光素酶基因的小鼠MSCs系OP9 luc+。     

慢病毒-SOX9基因载体的构建及其在小鼠骨髓间充质干细胞中过表达的研究

目的构建慢病毒-SOX9基因载体并转染小鼠骨髓间充质干细胞以得到用于基因治疗软骨损伤的种子细胞。方法自Gene bank中获得小鼠SOX9的cDNA序列（NM_011448.4）,设计两端引物,并在其两端分别引入Xhol和BamHI酶切位点序列,用RT-PCR法扩增出SOX9cDNA,连入慢病毒表达载体,构建慢病毒-SOX9-EGFP（Lenti-SOX9-EGFP）重组体。通过Real time定量PCR法测定滴度后使用Lenti-SOX9-EGFP转染小鼠骨髓间充质干细胞（mBMSCs）。采用免疫荧光和Westernblotting鉴定SOX9在mBMSCs中的表达。结果 PCR（445bp）、DNA测序、Western blotting（83KDr）检测证明Lenti-SOX9-EGFP载体构建成功。经Real time定量PCR法测定的病毒滴度为2×108TU/ml。Lenti-SOX9-EGFP转染mBMSCs 72h后经免疫荧光检测约80%的mBMSCs可表达SOX9。Western blotting也证明了SOX9在经SOX9基因转染的mBMSCs内稳定表达。结论获得了稳定表达SOX9的mBMSCs,为基因治疗关节软骨损伤奠定了基础。     

具骨髓间充质干细胞表型的成体干细胞移植造血

目的为了探索骨髓成体干细胞是否能重建超致死剂量射线照射后小鼠的造血功能.方法采用液体培养分离,培养,扩增雄性小鼠骨髓成体干细胞,作为供体细胞,将受体雌性小鼠预先经Cs137全身照射850rad后在4 h内从尾静脉输入细胞.受体小鼠分为5组,每组10只a正常小鼠不经任何处理;b输入6×106cell/只(0.3ml)新鲜全骨髓;c输入6×106 cell/只(0.3 m1)去基质细胞的造血细胞;d输入6×106cell/只(0 3 m1)经培养后的成体干细胞,输注细胞后第1天上、下午肌肉注射各一次Granulocyte colony stimulating factor(G-CSF)等细胞因子;e注射D-Hanks液0.3ml/只.观察各组小鼠的存活情况,小鼠在输注前查尾静脉血,计细胞总数、涂片、分类,输细胞后每周各组分别取小鼠肝、脾、股骨,固定作病理切片,另外一侧股骨冲出骨髓,计数一条股骨有核细胞数、涂片、测定colonyforming unit-granulocyte/macrophage(GM-CFU)值.结果输全骨髓组外周血有核细胞和骨髓有核细胞数及GM-CFU值在输注后的第1,2周都高于单输成体干细胞组,但单输基质细胞组有核细胞逐渐恢复,小鼠存活好,至输注后第3周,无论外周血或骨髓中的有核细胞都较第2周明显恢复,GM-CFU也明显升高,而单输造血细胞和D-hnks液组小鼠存活7～8 d死亡.结论小鼠超致死剂量照射后,输入经培养后的同种小鼠骨髓成体干细胞配合G-CSF等细胞因子注射可重建小鼠造血功能.     

间充质干细胞在致敏受者造血干细胞移植中的作用

【目的】 本实验拟研究骨髓间充质干细胞(MSC)在致敏受者造血干细胞移植中的作用?【方法】 体外分离BALB/c小鼠骨髓细胞,通过贴壁培养方法获得MSC,应用流式细胞仪检测细胞表面分子标记?通过异基因脾细胞输注方法建立致敏动物模型;绿色荧光染料标记骨髓MSC,分别移植到非致敏及致敏受者体内,并于移植后不同时间点检测MSC的归巢情况?致敏BALB/c小鼠经照射预处理,联合应用同基因MSC与异基因骨髓细胞移植,每日观察小鼠的生存情况?【结果】 体外培养第4代MSC表现为长梭形,阴性表达造血细胞表面分子而阳性表达粘附分子?动物体内实验发现移植后第48小时,MSC在非致敏受者体内主要归巢于骨髓,而在致敏受者体内主要归巢于脾脏?造血干细胞移植实验中,致敏小鼠接受同基因骨髓MSC与异基因骨髓细胞移植,结果发现致敏小鼠在移植后第12 ~ 16天全部死亡,生存中位数时间是14 d?【结论】 成功培养小鼠骨髓MSC;移植后MSC在致敏受者体内主要归巢于脾脏组织;联合应用MSC移植并不能有效促进异基因造血干/祖细胞在致敏受者体内植入?     

人脐血干细胞对裸小鼠移植的实验研究

目的　探讨脐血干细胞移植到小鼠体内的增殖、分化以及维持情况。方法　将人脐血单个核细胞注入经致死量照射后的免疫缺陷小鼠— BAL B/C nu 小鼠。观察小鼠的生存、造血重建和植入指标情况。结果　移植组小鼠生存、造血重建及植入指标表达明显优于对照组 (P<0 .0 5 ) ,人脐血中的 CD34 细胞可植入且定居于小鼠骨髓中 ,并可在其中增殖、分化。结论　人脐血干细胞移植入裸鼠显示脐血的造血干 /祖细胞在体内具有长期重建造血的能力     

GFP转基因鼠神经上皮干细胞纹状体内移植的实验研究

目的：观察GFP转基因鼠胚胎神经上皮干细胞的体外培养及脑内移植后的存活与分化状况。 方法：将GFP转基因鼠的胚胎神经上皮干细胞置于无血清培养基内纯化扩增,用巢蛋白免疫组织化学染色鉴定神经干细胞,将扩增后的含GFP基因的神经干细胞在立体定位仪下,定向移植到大鼠的纹状体内。术后不同时期取材、切片,在荧光显微镜下观察移植细胞的存活状况,行微管相关蛋白（MAP-2）、胶质纤维酸性蛋白（GFAP）以及酪氨酸羟化酶（TH）免疫组织化学染色鉴定移植细胞的分化状况。结果： GFP转基因鼠神经管来源的神经上皮干细胞在无血清培养基内能增殖形成神经球,呈巢蛋白阳性。纹状体内移植2周、4周均可见明显的呈绿色荧光的移植细胞,显示细胞存活良好。免疫组织化学染色显示移植细胞在不同间隔时间可分化为MAP-2、GFAP及TH阳性细胞。结论： GFP转基因鼠来源的具有GFP标记的胚胎神经上皮干细胞可在体外培养扩增,移植到大鼠纹状体内存活良好并能分化成神经元、神经胶质细胞,且能定向分化为多巴胺能神经元。     

Nestin-GFP小鼠胚胎干细胞的建系及体外神经分化

【目的】 建立Nestin-GFP转基因小鼠的胚胎干细胞(mESC)系,并观察其示踪ES细胞系的神经分化过程。【方法】将E3.5的Nestin-GFP小鼠囊胚接种于小鼠胚胎成纤维细胞上(MEF经γ射线照射失去增殖活性)。4 ~ 6 d后将自囊胚长出的内细胞团(ICM)继续培养并传代扩增 ,检测所得细胞Oct-4、SSEA-1和AKP等胚胎干细胞特异性标志物的表达及在体内外向三胚层分化的能力;之后,诱导细胞向神经元样细胞及神经胶质样细胞分化,利用免疫荧光检测其标志性抗原。【结果】 免疫组化可见Nestin-GFP小鼠胚胎干细胞表达未分化细胞特异性标志Oct-4、SSEA-1、AKP染色呈强阳性,并具有向体内外三胚层分化潜能;在体外诱导其向神经分化,第6 d可见到明显的绿色荧光,并与免疫组化Nestin表达部位基本吻合。第12 d及第16 d分别可见神经元及神经胶质细胞特异性标志物表达,而此时Nestin的表达较前明显下降。【结论】 成功建立了Nestin-GFP小鼠胚胎干细胞系,该细胞具有自我更新的特性及多向分化潜能,并可用于在体外更直观的监测神经分化的阶段性变化并由此进行调控。     

人内皮抑素基因转染原代成人黑色素瘤细胞

目的:研究人内皮抑素（human endostatin,hEndo）基因转染的原代黑色素瘤细胞的体外和体内生物学特性。方法:先构建重组人内皮抑素的真核表达载体pcDNA3.1-hEndo,将人内皮抑素基因导入原代成人黑色素瘤细胞,检测转基因细胞hEndo蛋白的表达、分泌和抑制细胞增殖活性,并验证转基因细胞在体外和裸鼠体内的生长特性。结果:载体pcDNA3.1-hEndo经酶切后获得5.4kb和624bp条带,电转后G418筛选获得克隆;RT-PCR检测到转染细胞表达hEndo mRNA,Western blot检测到转染细胞分泌hEndo蛋白,MTT表明转基因细胞上清可抑制细胞增殖;裸鼠体内生长实验显示转基因黑色素瘤生长速度明显低于对照组（P<0.05）,肿瘤组织RT-PCR示hEndo基因稳定表达。结论:转hEndo基因原代黑色素瘤细胞可有效、稳定地表达有生物学活性的hEndo,hEndo能抑制瘤细胞在动物体内的生长速度。     

辐照对水流动力学注射介导的小鼠体内基因表达的影响

目的探寻辐照对水流动力学注射（HGT）介导的荧光素酶报告基因在小鼠体内的表达影响,从而评估水流动力学注射方法在小鼠造血干细胞移植模型中应用的有效性。方法将实验鼠分为辐照组和非辐照组,尾静脉大体积快速注射带有荧光素酶报告基因的真核表达质粒PGL3-luc。于注射后6h腹腔注射荧光素酶底物,并通过活体动物体内光学成像系统检测基因表达的初始水平。将辐照组小鼠进行700c Gy非清髓性全身照射,并于水流动力学注射后12、24、48、72、96、120 h通过活体动物体内光学成像系统对两实验组小鼠体内目的基因的表达水平进行监测。结果通过尾静脉进行水流动力学注射的PGL3-luc质粒在注射后6h于小鼠肝脏大量表达,其平均表达水平为（3739±924.8）相对荧光单位（RLU）/（sec·mg）蛋白。在各个时间监测点辐照组与非辐照组相比实验鼠体内基因表达水平差异均有统计学意义（均P〉0.05）,其表达水平均于水流动力学注射72 h后显著降低。结论小鼠移植前的辐照预处理对水流动力学注射介导的基因在小鼠体内的表达并无影响,该种新型基因转移表达方法可以有效地应用于小鼠造血干细胞移植模型中。