重组腺相关病毒介导内皮抑素的表达及体外活性研究

OBJECTIVE: To construct the recombinant adeno-associated viral vector containing human endostatin gene (rAAV-hEndo) and observe the biological activity of the expressed human endostatin in vitro. METHODS: rAAV-hEndo was prepared using a helper virus-free packaging system. The rAAV viral genome titer was quantified by Taqman real-time PCR, and the endostatin expressed in human umbilical vein endothelial cell line ECV304 was detected by immunofluorescence staining. The effects of endostatin on ECV340 cells were evaluated by MTT cell proliferation assay, cell cycle analysis and terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end-labeling (TUNEL) technique. RESULTS: The viral titer of rAAV-hEndo prepared was 2 x 10(12) vg/ml and the vector had an infection efficiency of 98%. Immunofluorescence staining showed that the human endostatin protein was expressed mainly in the cytoplasm of ECV304 cells, and the proliferation of the cells was obviously inhibited by the supernatant of rAAV-hEndo, with a inhibition rate of 67.3% 72 h after the addition of the supernatant. ECV304 cells infected with rAAV-hEndo were obviously arrested in G(1) phase, and the G(1)-phase cell percentage of treatment group were significantly higher than that of control group [(72.5+/-4.0)% vs (52.1+/-2.1)%, P<0.01]. ECV304 cells infected with rAAV-hEndo demonstrated markedly enhanced apoptosis, with a significantly greater apoptotic index than that of the control cells [(32.6+/-3.2)% vs (4.2+/-1.9)%, P<0.01]. CONCLUSION: rAAV-hEndo can effectively mediate the expression of biologically active human endostatin, which may facilitate further study of antiangiogenic gene therapy with endostatin for cancers.     

应用重组内皮抑素腺相关病毒抑制内皮细胞趋化运动

【目的】检测重组内皮抑素腺相关病毒(rAAV-Endostatin)感染膀胱癌细胞后内皮抑素的分泌及其对内皮细胞趋化运动的抑制作用,为rAAV-Endostatin抑制膀胱癌血管生成基因治疗提供依据。【方法】以rAAV-Endostatin感染膀胱癌EJ细胞,24 h后ELISA法测定上清液中内皮抑素浓度;以该上清液为条件介质,Tran-swell法检测其对血管内皮细胞趋化运动的抑制作用。【结果】rAAV-Endostatin转染EJ细胞后上清液中内皮抑素浓度为54.09 ng/ml,经Transwell检验,该上清液对血管内皮细胞趋化运动的抑制率为37.45%。【结论】rAAV-Endostatin是介导内皮抑素基因治疗的有效载体,为膀胱癌的原位基因治疗奠定了基础。     

重组分泌型内皮抑素腺相关病毒的包装及在膀胱癌EJ细胞系中的表达

目的:包装重组分泌型内皮抑素腺相关病毒(rAAV-Endostatin)制备内皮抑素原位基因治疗膀胱癌的基因载体药物。方法:采用分子生物学方法构建腺相关病毒质粒载体(pAAV-IgG-Endostatin),酶切、测序鉴定;经质粒共转染方法包装rAAV-Endostatin,测定病毒颗粒滴度并电镜下鉴定;转染膀胱癌EJ细胞后,ELISA法测定重组内皮抑素的浓度。结果:pAAV-IgG-Endostatin的构建和rAAV-Endostatin的包装均获成功,病毒滴度达1.0×1012v.p/ml。感染EJ细胞后内皮抑素成功表达并分泌,上清液中浓度达54.09ng/ml。结论:rAAV-Endostatin载体的构建、包装与表达的成功为rAAV-Endostatin原位基因治疗膀胱癌的实验研究奠定了基础。     

重组腺相关病毒载体介导血管抑素基因治疗大鼠脑胶质瘤的实验研究

目的制备大鼠脑胶质瘤模型,注射腺相关病毒血管抑素基因重组载体(AAV-AS),观察对脑胶质瘤的治疗效果。方法皮下接种C6脑胶质瘤细胞制备大鼠胶质瘤模型,皮下注射AAV-AS,24天后取材,观察瘤重、肿瘤坏死率和血管计数,RTP-CR法检测AS转录。结果AAVAS治疗组肿瘤体积明显缩小,坏死明显,血管计数减少,RT-PCR法检测到AS转录。结论AAV-AS在大鼠体内可以表达,通过抑制血管生成而抑制肿瘤生长,促进肿瘤坏死。     

腺相关病毒介导的人血管内皮生长因子体外转染兔骨髓内皮祖细胞

目的:探讨腺相关病毒-2(AAV-2)介导人血管内皮生长因子-165(hVEGF165)转染兔骨髓内皮祖细胞(EPCs)及其对EPCs增殖能力的影响。方法:构建携带hVEGF165基因的重组腺相关病毒(rAAV)载体pAAV-hVEGF165;制备携带hVEGF165基因的rAAV(rAAV-2-hVEGF165)和携带β-半乳糖苷酶(-βgal)基因的rAAV(rAAV-2-LacZ);体外培养和鉴定兔骨髓EPCs;分别用rAAV-2-hVEGF165和rAAV-2-LacZ体外转染EPCs(AAV/VEGF-EPC和AAV/LacZ-EPC);用RT-PCR、免疫细胞化学、流式细胞术等法检测hVEGF165和-βgal的表达,MTT法检测AAV/VEGF-EPC的增殖能力。结果:经酶切鉴定和DNA测序,得到了序列正确的重组质粒pAAV-hVEGF165;AAV/VEGF-EPC能够表达hVEGF165蛋白,AAV/LacZ-EPC能够表达-βgal;rAAV-2-hVEGF165对于EPCs的转染率为64.4%;AAV/VEGF-EPC的增殖能力明显强于AAV/LacZ-EPC和EPCs。结论:EPCs可以被rAAV-2-hVEGF165高效转染,其增殖能力明显增强。本文为进一步探讨AAV/VEGF-EPC用于缺血性血管疾病治疗的可能性奠定了基础。     

腺相关病毒rAAV-LacZ转导体外培养的骨髓内皮祖细胞

目的:研究表达β-半乳糖苷酶的重组腺相关病毒(rAAV-LacZ)对于体外培养的骨髓内皮祖细胞(EPCs)的转导效率。方法:将pAAV-LacZ、pAAV-helper、pAAV-RC用磷酸钙法共转染HEK293细胞,得到rAAV-LacZ;用氯仿处理-PEG/NaCl沉淀-氯仿抽提法浓缩纯化病毒;用AVSachTMELISA法rAAV2颗粒滴度测定试剂盒测定rAAV-LacZ的滴度;用不同MOI值(1.0×104~1.0×106v.g/cell)的病毒感染EPCs,48 h后,用β-Gal ELISA试剂盒测定β-半乳糖苷酶的表达,原位-βgal染色试剂盒染色,根据蓝染的阳性细胞占细胞总数的比率来估计rAAV-LacZ对于EPCs的转导效率。结果:rAAV-LacZ的滴度为9.6×1012v.g.ml-1;rAAV-LacZ对于EPCs的转导率约为60%,当MOI增加到106v.g/cell时,-βGal的表达量增至(31.40±2.51)ng.mg.protein-1。结论:rAAV-LacZ能够有效的转导EPCs,这为AAV载体应用于细胞生长因子与EPCs联合治疗缺血性血管疾病提供实验基础。     

不同剂量的重组腺相关病毒载体介导的人血管抑素对糖尿病肾病大鼠肾功能的影响

目的探讨不同剂量的重组腺相关病毒载体介导的人血管抑素（recombinant adeno-associated viruscarrying human angiostatin gene,rAAV-AS）对糖尿病肾病（diabetic nephropathy,DN）大鼠肾功能的影响。方法60只清洁级雄性SD大鼠随机抽取10只作为正常对照组（NC组）,其余造模为糖尿病大鼠。大鼠空腹12 h腹腔注射链尿佐菌素（STZ）60 mg/kg,72 h后尾静脉测血糖大于16.7 mmol/L记为造模成功,适应性喂养1周后,把糖尿病大鼠随机分为DN组（n=10）,rAAV-0组（n=10）,AS1组（n=10,1×1012VG/kg）,AS2组（n=10,2×1012VG/kg）,AS3组（n=10,4×1012VG/kg）。AS1组、AS2组和AS3组3组大鼠尾静脉注射rAAV-AS,NC组和DN组分别注射同等剂量的生理盐水,rAAV-0组注射同等剂量rAAV-0空载体;从第2周起,整个实验过程共持续8周。8周后检测各组大鼠的体重（body weight,BW）、肾重（kidney weight,KW）,计算肾指数（kidney in-dex,KI）,检测血糖（blood glucose,BG）、糖化血红蛋白（hemoglobin A1c,HbA1c）、尿素氮（blood urea nitrogen,BUN）、血肌酐（serum creatinine,SCr）、尿微量白蛋白（miscroalbunminuria,MAU）。结果与NC组相比,DN、rAAV-0、AS1组的KI、MAU、BUN、SCr、BG、HbA1c明显增高（P〈0.05）;与DN组相比,AS2组和AS3组KI、MAU、BUN、SCr明显降低（P〈0.05）;与rAAV-0组相比,AS2组和AS3组KI、MAU、BUN、SCr降低（P〈0.05）;与AS1组相比,AS2组和AS3组KI、MAU、BUN、SCr降低（P〈0.05）。结论中等剂量和大剂量rAAV-AS对DN大鼠肾脏具有保护作用,且不依赖血糖降低而起作用。     

腺相关病毒介导师的人血管内皮生长因子体外转染兔骨髓内皮祖细胞

目的:探讨腺相关病毒-2(AAV-2)介导人血管内皮生长因子-165(hVEGF165)转染兔骨髓内皮祖细胞(EPCs)及其对EPCs增殖能力的影响.方法:构建携带hVEGF165基因的重组腺相关病毒(rAAV)载体pAAV-hVEGF165;制备携带hVEGF165基因的rAAV (rAAV-2-hVEGF165)和携带β-半乳糖苷酶(β-gal)基因的rAAV(rAAV-2-LacZ);体外培养和鉴定兔骨髓EPCs;分别用rAAV-2-hVEGF165和rAAV-2-LacZ体外转染EPCs(AAV/VEGF-EPC和AAV/LacZ-EPC);用RT-PCR、免疫细胞化学、流式细胞术等法检测hVEGF165和β-gal 的表达,MTT法检测AAV/VEGF-EPC的增殖能力.结果:经酶切鉴定和DNA测序,得到了序列正确的重组质粒pAAV-hVEGF165;AAV/VEGF-EPC能够表达hVEGF165蛋白,AAV/LacZ-EPC能够表达β-gal;rAAV-2-hVEGF165对于EPCs的转染率为64.4%;AAV/VEGF-EPC的增殖能力明显强于AAV/LacZ-EPC和EPCs.结论:EPCs可以被rAAV-2-hVEGF165高效转染,其增殖能力明显增强.本文为进一步探讨AAV/VEGF-EPC用于缺血性血管疾病治疗的可能性奠定了基础.     

含乙型肝炎表面抗原基因重组腺相关病毒的构建及其基因的表达和功能初步研究

目的构建含乙型肝炎表面抗原(HBsAg)基因的重组腺相关病毒(rAAV)并观察目的基因的表达和功能。方法采用PCR法从PTHBV-1质粒中扩增HBsAg基因(ayw 亚型);将PCR扩增产物插入腺相关病毒(AAV)表达质粒pSNAV中,构建重组质粒pSNAV-HBsAg;用脂质体转染的方法将重组质粒转入BHK-21细胞中,G418筛选得到转入重组质粒并能表达目的基因的细胞系BHK-HBsAg;用具有rAAV包装功能的HSV-1- HSV1-rc/△UL2感染BHK-HBsAg,纯化后得到rAAV-HBsAg;ELISA检测重组病毒表面抗原基因在BHK-21细胞和293细胞中的表达;用rAAV-HBsAg免疫BalB/C小鼠,RIA法检测血清中表面抗体的滴度。结果ELISA法检测到混合细胞系BHK-HBsAg中HBsAg的表达量为(28.6±6.7)ng/5×106细胞;rAAV-HBsAg感染BHK-21细胞和293细胞后均能检测到HBsAg的表达,表达量随感染复数的增加而升高;rAAV-HBsAg免疫的BalB/C小鼠能产生表面抗体(抗-HBs抗体)。结论rAAV-HBsAg在体外能表达,免疫动物能诱导体液免疫反应的产生。rAAV-HBsAg有希望成为乙型肝炎候选疫苗,也可以进一步用于探索慢性乙型肝炎的免疫治疗。     

腺相关病毒介导的肿瘤坏死因子相关细胞凋亡诱导配体的表达及其体外抗肿瘤活性的研究

目的　研究腺相关病毒 (AAV)介导的重组可溶性肿瘤坏死因子相关细胞凋亡诱导配体(TRAIL114 2 81)在体内外的表达规律及其杀伤肿瘤细胞的生物学活性 ,探讨重组腺相关病毒用于肿瘤基因治疗的应用前景。方法　构建编码TRAIL胞外区 114 2 81位氨基酸的多肽的重组腺相关病毒载体rAAV TRAIL114 2 81,转染HEK2 93人胚肾细胞 ,获得高滴度的重组病毒颗粒后 ,转导人T淋巴细胞白血病细胞株Jurkat、人肝癌细胞株HepG2和SMMC 772 1以及人宫颈癌细胞株HeLa等 ,并采用经C5 7BL/ 6小鼠门静脉输入、皮下注射、肌内注射、腹腔注射或口服等不同给药途径 ,研究重组腺相关病毒介导的TRAIL114 2 81蛋白在体内外的表达规律。采用实时PCR方法测定重组病毒滴度。采用酶联免疫吸附实验 (ELISA)、Western印迹法和免疫组化法测定蛋白表达。采用MTT法测定重组rAAV TRAIL114 2 81杀伤肿瘤细胞的生物学活性。结果　成功地获得了rAAV TRAIL114 2 81重组病毒 ,其滴度为每毫升 7 5× 10 12基因组颗粒数 (Gps/ml)。重组病毒转导使TRAIL114 2 81在宿主细胞中高效表达 ,并可显著诱导Jurkat、HeLa和SMMC 772 1等肿瘤细胞凋亡 ,但不能诱导HepG2细胞凋亡。体内实验中 ,经小鼠门静脉输入重组病毒 ,可使TRAIL114 2 81以三聚体的活性形式在肝     

血管生成抑素endostatin的表达、纯化及活性研究

目的：将从人胎肝组织克隆的血管生成抑素endostatin基因进行原核表达、纯化,检测重组endostatin的生物学活性。方法：利用原核表达载体pBV220在大肠杆菌DH5α中表达endostatin,利用肝素Sepharose亲和层析及SephacrylS-200分子筛纯化;通过体外内皮细胞（ECV304）增殖实验及体内鸡胚尿囊膜（CAM）新生血管实验检测其抑制活性。结果：Endo-statin在DH5α中的表达率为28.5%,纯化后纯度可达90.5%.En dostatin可明显抑制体外培养的内皮细胞增殖.IC50为72ug/ml;20时使细胞于48h发生明显凋亡;200ug/ml的endostatin可使CAM新生血管化率下降30%.结论:研究结果表明endostatin对内皮细胞具有明显抑制作用.提示其在肿瘤及新生血管性疾病的治疗中有潜在的应用前景。     

Endostatin基因真核表达载体的构建及活性鉴定

目的：构建endostatin基因的真核表达载体,并将其转染C6脑胶质瘤 细胞,探讨其体外抑制血管内皮细胞生长的活性。方法：利用PCR将大鼠血清蛋白分泌信号连接在endostatin基因的碳末端,构建成真核表达载体pcDNA3-Sendostatin,利用Lipofectamine法将其转染C6脑胶质瘤细胞,采用细胞增殖实验进行endostatin表达蛋白体外活性鉴定。结果：成功构建了endostatin基因真核表达载体,转染该载体的C6脑胶质瘤细胞可分泌表达抑制血管内皮细胞增生的endostatin蛋白。结论：endostatin是一种有效的血管生成抑制剂,可进一步用于在体肿瘤的抗血管生成治疗。     

硫氧还蛋白融合表达系统表达的小鼠内皮抑素之纯化和生物学活性鉴定

目的:将硫氧还蛋白融合表达系统表达的小鼠内皮抑素(endostatin)进行纯化并对其生物学活性进行测定.方法: 将含有pThioHis-endo重组质粒转化大肠杆菌BL21,经IPTG(异丙基-β-D-硫代半乳糖苷)诱导表达重组融合蛋白,SDS-PAGE分析表达产物为包涵体,将包涵体纯化后通过镍柱亲和层析得到纯化的、可溶性的小鼠内皮抑素,经SDS-PAGE分析鉴定.将纯化的蛋白质通过鸡胚尿囊膜血管生成抑制实验和内皮细胞抑制实验对纯化的蛋白质进行生物学活性测定.结果:经SDS-PAGE电泳分析获得了高纯度的小鼠内皮抑素重组融合蛋白,纯度可达95%,得率为0.27 g/L.纯化的重组蛋白在体外能抑制鸡胚囊膜血管生成及具有抑制血管内皮细胞增殖的活性,加入重组蛋白内皮抑素5 μg组与10 μg组血管生成抑制率分别为(22.3±2.0)%和(47.1±4.0)%,P<0.05,和对照组经过方差分析,差异都有显著性意义;内皮细胞抑制实验可见不同剂量重组蛋白内皮抑素对内皮细胞的生长具有抑制作用[抑制率分别为(49.6±4.1)%,(53.2±2.3)%,(55.0±3.6)%,(67.1±5.7)%],经过方差分析和相关性分析,具有剂量依赖效应(r＝0.984,P<0.05).结论: 用硫氧还蛋白融合表达系统在大肠杆菌中表达的小鼠内皮抑素重组融合蛋白易纯化并具有高活性.     

Adeno-associated virus-mediated Bcl-xL prevents aminoglycoside- induced hearing loss in mice

Background Recent studies showed that aminoglycosides destroyed the cochlear cells and induced ototoxicity by producing reactive oxygen species, including free radicals in the mitochondria, damaging the membrane of mitochondria and resulting in apoptotic cell death. Bcl-XL is a well characterized anti-apoptotic member of the Bcl-2 family. The aim of this study was to determine the potential cochlear protective effect of Bcl-XL as a therapeutic agent in the murine model of aminoglycoside ototoxicity. Methods Serotype 2 of adeno-associated virus （AAV2） as a vector encoding the mouse Bcl-XL gene was injected into mice cochleae prior to injection of kanamycin. Bcl-XL expression in vitro and in vivo was examined with Western blotting and immunohistochemistry separately. Cochlear dissection and auditory steady state responses were checked to evaluate the cochlear structure and function. Results The animals in the AAV2-Bcl-XL/kanamycin group displayed better auditory steady state responses hearing thresholds and cochlear structure than those in the artificial perilymph/kanamycin or AAV2-enhanced humanized green fluorescent protein/kanamycin control group at all tested frequencies. The auditory steady state responses hearing thresholds and cochlear structure in the inoculated side were better than that in the contralateral side. Conclusions AAV2-Bcl-XL afforded significant preservation of the cochlear hair cells against ototoxic insults and protected the cochlear function. AAV2-mediated BCI-XL might be an approach with respect to potential therapeutic application in the cochlear degeneration.     

人内皮抑素基因的克隆及其表达产物抗肿瘤活性

目的：克隆人内皮抑素（endostatin)基因并对其表达产物进行抗肿瘤活性研究。方法：从人肝cDNA文库中获得人endostatin基因，构建人载体PET15b，在大肠杆菌BL21（DE3）中表达，将表达产物（rhEndostatin)纯化后应用于小鼠Lewis肺癌治疗，并通过鸡胚绒毛尿囊膜（CAM）实验。观察rhEndostatin的血管抑制作用。结果：rhEndostatin可抑制鸡胚绒毛尿囊膜新生血管形成，明显抑制小鼠Lewis肺癌的生长。结论：rhEndostatin具有抗肿瘤活性。且此活性可能与其抑制肿瘤新生血管形成有关。     

人内皮生长抑素基因在大肠杆菌中的高效表达及活性检测

目的 获得具有抑制血管内皮细胞生长活性的人重组内皮生长抑素（endostatin)蛋白，以研究其在治疗肿瘤及血管性疾病中的潜在应用价值。方法 从人的胎盘中分离总RNA经反转录聚合酶链反应（RT－PCR），得到endostatin的全基因，并将其与质粒pUCm-T重组，测序证明获及的人内皮生长抑素基因的序列与先前报道一致后，用限制性内切酶将其切下与表达载体pET-11a重组，转化受体菌BL－21（DE3)中，用IPTG诱导以包涵体形式表达，经层析纯化，鸡绒毛尿囊膜血管（CAM）检测活性。结果 经SDS－PAGE检测，重组人内皮生长抑制蛋白的分子量为20KD，表达量约占蛋白总量的40％。纯化后的内皮生长抑素对鸡的绒毛尿囊膜血管的生长有明显的抑制作用。结论 得到了具有生物活性的重组人内皮生长抑素蛋白，为下一步的临床肿瘤及血管性疾病的治疗奠定了基础。     

人内皮抑素基因的克隆、表达、纯化及活性测定

目的 获得有生物学活性的人内皮抑素蛋白。方法 用反转录多聚酶链反应(RT-PCR)得到人内皮抑素编码区基因,连接PGEM-T载体,测序确认,定向克隆入pBV220表达载体,转化大肠杆菌DH5α进行表达、纯化及活性测定。结果 经测序分析证实,所获得的552bp基因片段序列属于人内皮抑素基因,构建表达载体在大肠杆菌中表达,经SDS-PAGE分析,出现特异性蛋白质条带,并具有生物学活性。结论 人内皮抑素基因在大肠杆菌中获得非融合表达,表达蛋白能够抑制人脐静脉血管内皮细胞(ECV304)的增殖,为应用内皮抑素进行抗血管生成治疗奠定了基础。     

Prokaryotic Expression and Biological Activity Analysis of Human Arresten Gene

To express recombinant arresten in Escherichia coli (E. Coli) and investigate its biological activity, prokaryotic expression vector of human arresten gene was constructed by gene engineering. Human arresten gene was amplified from recombinant plasmid pGEMArr by polymerase chain reaction (PCR), and inserted into prokaryotic expression vector pRSET containing T7 promoter. Restriction analysis and DNA sequencing verified that the arresten gene was correctly cloned into the expression vector. The recombinant plasmid pRSETAt was subsequently transformed into E. coli BL21 (DE3), and the target gene was expressed under induction of IPTG. SDS-PAGE analysis revealed that the recombinant protein with a molecular weight of 29 kD (1 kD=0. 992 1 ku) amounted to 29% of the total bacterial proteins. After purification and renaturation, the recombinant protein could significantly suppress the proliferation of human umbilical vein endothelial cells(HUVECs). These results suggested that the expression of a biologically active form of human arresten in the pRSET expression system laid a foundation for further study on the mechanistic insight into arresten action on angiogenesis and the development of powerful anti-cancer drugs.     

内皮抑素基因腺病毒载体的构建及表达

目的：构建人内皮抑素（Human Endostatin，hE）基因的腺病毒载体，并研究其对胃癌细胞株SGC-7901、MKN-45及人脐静脉内皮细胞系ECV304生物学特性的影响。方法：采用Lipofectamine2000法将含有人内皮抑素基因的质粒pCA13-hE与pBGHE3共同转染293细胞；免疫荧光法及Western Blot检测hE的表达；用不同感染复数（Muhiplicity of infection，MOI）的重组人内皮抑素基因的腺病毒感染ECV304细胞，观察细胞生长。结果：成功构建了含hE基因的腺病毒载体；经含hE基因腺病毒载体感染的人SGC-7901胃癌细胞株、MKN-45胃癌细胞株均表达hE蛋白；表达的hE蛋白具有一定的生物学活性，可以抑制人静脉内皮细胞系ECV304的生长。结论：获得了有表达功能活性的Endostatin腺病毒载体，表达产物可抑制ECV304细胞的增殖，为肿瘤的抗血管基因治疗提供了必要条件。