重组腺病毒介导增强型绿色荧光蛋白基因转染兔骨髓间充质干细胞

背景:目前仍没有合适的标记方法追踪观察兔骨髓间充质干细胞组织修复及基因治疗的效果.目的:观察重组腺病毒介导增强型绿色荧光蛋白基因在兔骨髓间充质干细胞中的表达,及转染后干细胞活性的变化,以寻找稳定标记兔骨髓间充质干细胞的方法. 设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2008-03/05在南京市第一医院骨科干细胞实验室完成. 材料:健康2月龄纯种新西兰大白兔4只,由南京医科大学实验动物基地提供.重组腺病毒Ad5/F35-EGFP为北京本元正阳基因有限公司产品. 方法:用密度梯度离心法分离纯化兔骨髓间充质干细胞,贴肇法纯化扩增.取传至第4代细胞,流式细胞仪检测细胞标志的表达,消化离心重悬后进行计数,平均分成5组,每组细胞数5.0×105个,接种于25 m2培养瓶,空白组加入50 μL的PBS液,剩余4组加入重组腺病毒Ad5/F35-EGFP进行转染,感染复数(MOI)分别为10,20,50,100,继续传代培养.主要观察指标:骨髓间充质干细胞的生长状态及表面标志鉴定,转染后骨髓间充质干细胞增强型绿色荧光蛋白的表达及活性变化.结果:原代培养48 h后见细胞贴壁,8 d时细胞铺满瓶底80%以上,绝大多数呈梭形,传代后细胞增殖速度加快,三四天即可传代,第4代细胞CD29和CD44呈阳性表达,CD34与CD45呈阴性表达.转染后24 h可见绿色荧光,7 d时荧光最强,细胞转染率与感染复数值的呈线性增长关系,至49 d时仍可见绿色荧光.转染后0,7,14,28,49 d,感染复数=50组的骨髓间充质干细胞数量均与空白组基本相似(P均>0.05),即转染后细胞增殖能力无明显变化. 结论:重组腺病毒载体能高效标记骨髓间充质干细胞,感染复数为50时较为理想,增强型绿色荧光蛋白基因可持续表达49 d,且标记后不影响骨髓间充质干细胞的增殖活性.     

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.     

寻找基因转染人脂肪来源的成体干细胞合适载体：脂质体介导质粒pEGFP-N1、重组腺病毒Ad5-EGFP与重组腺相关病毒rAAV-2／1-EGFP

目的:观察脂质体介导质粒pEGFP-N1、重组腺病毒Ad5-EGFP、重组腺相关病毒rAAV-2/1-EGFP基因转染人脂肪来源成体干细胞后增强型绿色荧光蛋白的表达及细胞毒性,探讨适用于脂肪来源的成体干细胞的转基因方法。方法:实验于2006-01/07在国家人类基因组北方中心和北京大学第三医院完成。全髋关节置换术患者的皮下脂肪由北京大学第三医院骨科提供,均征得患者及其家属同意。pEGFP-N1(Clotech公司),Ad5-EGFP,rAAV-2/1-EGFP(本元正阳公司)。②自成人皮下取少量脂肪组织,经机械剪切及Ⅰ型胶原酶消化后获取脂肪来源的成体干细胞,体外培养扩增。③采用脂质体介导质粒pEGFP-N1、重组腺病毒Ad5-EGFP、重组腺相关病毒rAAV-2/1-EGFP3种转染方法,观察增强型绿色荧光蛋白的表达及对细胞毒性的影响。④细胞转染后24h,将5×104细胞悬液接种于24孔板中,每周换液3次,绘制细胞生长曲线。以正常未转染细胞作为正常对照。观察不同转染方法对细胞增殖的影响。结果:①不同转染方法的感染效率比较:pEGFP-N1脂质体转染后细胞毒性较大,且感染效率低,仅为10.5%。重组腺病毒Ad5-EGFP转染率高,当感染复数为5×102时,感染效率达82.5%;当感染复数低于1×103时,对细胞无明显损害。重组腺相关病毒rAAV-2/1-EGFP转染法不能有效感染人脂肪来源的成体干细胞。②不同转染方法对细胞增殖的影响:重组腺病毒Ad5-EGFP转染和重组腺相关病毒AAV-2/1-EGFP转染人脂肪来源的成体干细胞后,对细胞增殖能力无明显影响,基本同正常对照细胞(P>0.05)。而pEGFP-N1脂质体转染后细胞增殖能力较正常对照明显下降,转染后3～10d差异有显著性意义(P<0.05)。结论:重组腺病毒Ad5-EGFP可作为一种高效的脂肪来源成体干细胞的示踪工具,提示5型复制缺陷型腺病毒是其合适的转基因载体。     

重组腺相关病毒介导增强型绿色荧光蛋白在骨髓间充质干细胞中的表达

目的:重组腺相关病毒是携带治疗目的基因的有效载体.骨髓间充质干细胞则可作为外源基因的载体和表达场所实验选择携带绿包荧光蛋白的腺相关病毒体外转染骨髓间充质干细胞,观察转染效果。方法:实验于2006-01/12在咸宁学院心血管疾病研究所和武汉大学心内科实验室完成清洁级成年SD大鼠6只.由武汉大学医学院试验动物中心提供,实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准。携带增强型绿色荧光蛋白的重组腺相关病毒载体由北京本元正阳基因技术公司提供,基因启动子为CMV,有效滴度4×10~(11)v.g/mL。全骨髓法分离大鼠骨髓间充质干细胞,于体积分数为0.1的胎牛血清中培养.扩增纯化至第3代。按感染复数分别为10~2.10~3.10~4,10~5 v.g/cell加入携带增强型绿色荧光蛋白的重组腺相关病毒。于4,8,24、48 h倒置相差荧光显微镜下观察腺相关病毒感染骨髓间充质干细胞的状态,随机记录200个细胞中增强型绿色荧光蛋白阳性表达率.计算感染效率。结果:①骨髓间充质干细胞转染效率:感染复数为10~3.10~4,10~5 v.g/cell时.转染8 h后骨髓间充质干细胞内可见绿色荧光蛋白的表达.其中105 v.g/cell感染效果最佳.于转染48 h时荧光强度达最高值.感染效率约28%②骨髓间充质干细胞经G418筛选后检测增强型绿色荧光蛋白阳性细胞率达98%。结论:介导绿色荧光蛋白的腺相关病毒转染骨髓间充质干细胞简便易行,感染复数为10~5v.g/cell时效果较佳,目的基因表达稳定,用于后续基因治疗具备一定的可行性。     

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。     

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6～10 mL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=1×102,1×103,1×104,1×105,1×106,1×107)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,10～14 d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10～14 d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±0.034)%,重复3轮感染条件下为(1.140±0.036)%,脂质体协助感染条件下为(1.380±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＞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61 d内,绿色荧光蛋白保持低水平长期稳定表达,在转染后的12～33 d,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%,33～61 d一直维持在这一水平;经过新霉素筛选30 d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100 d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.     

5和5/F35型腺病毒载体对人骨髓间充质干细胞转染效率的比较

背景:在以人骨髓间充质干细胞为基础的基因治疗中,提高腺病毒载体对人骨髓间充质干细胞的转染效率尤为重要.目的:对比观察5和5/F35型腺病毒载体对体外培养的人骨髓间充质干细胞的转染效率.设计、时间及地点:对比观察,于2008-03/10在解放军北京军区总医院血液科实验室完成.材料:骨髓来源于解放军北京军区总医院血液科异基因造血干细胞移植中健康供者,均无造血系统疾病.方法:采用密度梯度离心和贴壁筛选的方法体外分离培养人骨髓间充质干细胞,传至第3代后用流式细胞仪检测人骨髓间充质干细胞表型;按1×104/孔密度接种于24孔板,细胞贴壁后分别换用成骨、成脂诱导液培养,以碱性磷酸酶、油红O染色检测其分化特性.用不同滴度编码增强型绿色荧光蛋白基因的腺病毒载体Ad5增强型绿色荧光蛋白和Ad5/F35增强型绿色荧光蛋白按5,20,100,400感染复数转染体外培养的人骨髓间充质干细胞,荧光显微镜下观察.主要观察指标:流式细胞仪检测增强型绿色荧光蛋白阳性表达率,并用锥虫蓝拒染法检测不同病毒滴度感染后人骨髓间充质干细胞活细胞比例.结果:人骨髓间充质干细胞表面CD166、CD29、CD73、CD31、CD45、CD34和CD14阳性率分别为95.08%、99.53%、72.26%,1.50%,2.02%,3.80%和4.94%.人骨髓间充质干细胞成骨诱导后14 d碱性磷酸酶染色为阳性,成脂诱导后14 d油红O染色均为阳性.Ad5增强型绿色荧光蛋白和Ad51F35增强型绿色荧光蛋白按5,20,100,400感染复数分别感染人骨髓间充质干细胞,2 d后前者增强型绿色荧光蛋白阳性牢分别为(0.72±0.14)%,(4.97±0.46)%,(9.80±3.43)%和(45.53±6.32)%:后者增强型绿色荧光蛋白阳性率分别为(24.31±10.55)%,(55.19±13.73)%,(87.68±9.5)%和(96.57±5.64)%.在5,20,100的感染复数,各组细胞存活率均在95%以上.在400的感染复数,细胞存活率明显降低,在90%以下.结论:Ad5/F35对体外培养的人骨髓间充质干细胞的转染效率明显优于Ad5载体.     

人脐带间充质干细胞在3种不同培养体系中的生长状况及腺病毒感染效率

背景:目前所报道的脐带间充质干细胞体外培养条件及培养效率不尽相同,尚缺乏统一标准.而且由于不同来源的间充质干细胞生物学特征尚有一定差异,因此建立脐带间充质干细胞简便、高效的培养体系十分必要.目的:观察人脐带来源的间充质干细胞在体外不同培养体系中的生长状态,以及不同腺病毒感染的效率.方法:采用胶原酶消化法从正常足月新生儿脐带中分离出间充质干细胞,贴壁法纯化培养,细胞贴壁后利用低糖DMEM,MesenPRO RS~(TM) Medium和STEMPRO~(R) MSC SFM这3种培养体系进行体外扩增.取对数生长期的第3～5脐带间充质干细胞,应用腺病毒Ad5-EGFP,Ad5/11-EGFP,Ad5/35-EGFP分别以感染复数=1,10,100进行感染,分别于感染后24,56,72 h倒置荧光显微镜观察病毒感染及绿色荧光表达情况.结果与结论:使用低糖DMEM培养的细胞初期融合时间长,STEMPRO~(R) MSC SFM培养的细胞虽然连接紧密,但消化传代后不易贴壁,而MesenPRO RS~(TM) Medium培养的细胞在相同时间内能达到较高的细胞密度,更适于脐带间充质干细胞的体外扩增.Ad5/35-EGFP感染脐带间充质干细胞的效率明显高于其他两种腺病毒,但可导致细胞凋亡;腺病毒Ad5/11-EGFP对脐带间充质干细胞的感染效率较佳,随着感染复数的升高,所表达的荧光强度也逐渐增大.     

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。     

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。     

腺相关病毒介导绿色荧光蛋白基因体外转染人羊膜上皮细胞

背景:人羊膜上皮细胞易于获得,采集简单,是细胞移植和组织修复的理想种子细胞,目前国内外尚无关于标记、示踪体外培养的人羊膜上皮细胞的报道.目的:探讨腺相关病毒载体介导绿色荧光蛋白摹因对体外培养的人羊膜上皮细胞的转染效果.方法:取人羊膜标本,以胰蛋白酶消化法分离培养人羊膜上皮细胞,采用含绿色荧光蛋白的腺相关病毒进行转染,检测其转染效率.结果与结论:人羊膜上皮细胞可成功地在体外进行原代和传代培养,经含绿色荧光蛋白的腺相关病毒颗粒转染后,可稳定高效表达绿色荧光蛋白,转染效率达58%.     

9型腺相关病毒转染乳鼠心肌细胞的可行性及安全性

背景:9型腺相关病毒对心肌细胞具有更好的靶向转染,是目前研究基因治疗心脏疾病的理想载体。目的:探索9型腺相关病毒体外转染乳鼠心肌细胞的可行性及对乳鼠心肌细胞的毒性评估。方法:分离培养原代乳鼠心肌细胞,以携带荧光蛋白基因的9型腺相关病毒为载体,将分离纯化的乳鼠心肌细胞分为正常培养组、无病毒转染组、病毒转染组。结果与结论:第1周细胞搏动频率及百分率正常培养组和病毒转染组与无病毒转染组比较,差异无显著性意义(P>0.05),但正常培养组高于病毒转染组(P<0.05);3周后各组比较,差异无显著性意义(P>0.05)。经9型腺相关病毒转染的心肌细胞24h开始有表达,4~6d荧光最强,3组细胞72h内不同时间点还原比率均接近于1.0。说明9型腺相关病毒能成功有效地转染乳鼠心肌细胞,对乳鼠心肌细胞无明显毒性作用。     

人血管内皮生长因子与绿色荧光蛋白标记双基因共表达AAV载体的构建及鉴定

背景:血管内皮生长因子能促进内皮细胞分裂增殖及血运重建,诱导血管生成,近年来以血管内皮生长因子为基础的基因治疗已逐步试用于临床.但质粒载体转染率低、腺病毒载体对机体的免疫原性及存在潜在感染危险等问题尚需探讨.目的:拟构建带有绿色荧光蛋白标记并携带hVEGF165基因的无致病性重组腺相关病毒,鉴定并测定病毒滴度及活性.设计、时间和地点:开放性实验,于2007-03/09在陕西省疾病预防控制中心病毒室完成.材料:病毒包装细胞AAV-293、病毒滴度检测细胞AAV-HT1080购自Stratagene公司;Ecoli DH5.菌株由陕西省疾病预防控制中心保存:AAV helper-free system腺相关病毒包装系统中pAAV-IRES-hrGFP质粒包含绿色荧光报告基因,购自Stratagene公司;重组携带hVEGF165基因的质粒pUC18-hVEGF165由西安交通大学第二医院骨科时志斌博士构建.方法: 从含有hVEGF165基因的pUC18-hVEGF165质粒中扩增出hVEGF165片段,插入腺相关病毒骨架质粒pAAV-IRES-hrGFP,构建重组骨架质粒pAAV-hVEGF165-IRES-hrGFP.将此重组质粒和腺相关病毒包装质粒pAAV-RC、辅助质粒pAAV-Helper磷酸钙法共转染AAV-293细胞,通过同源重组产生重组腺相关病毒rAAV-hVEGF165-GFP.荧光显微镜下监测病毒包装效率,裂解AAV_293细胞收获重组病毒并进行浓缩纯化.应用该重组病毒感染AAV-HT1080细胞,荧光计数法测定病毒滴度,并通过病毒基因组外源基因hVEGF165扩增鉴定重组病毒的包装是否成功.应用该重组病毒感染AAV-HT1080细胞.主要观察指标:荧光显微镜下监测病毒包装效率.荧光计数法测定病毒滴度,并通过病毒基因组外源基因hVEGF165扩增鉴定重组病毒的包装是否成功.结果:扩增产物经DNA测序确定为hVEGF165 cDNA片段,重组骨架质粒pAAV-hVEGF165-IRES-hrGFP经双酶切鉴定正确.病毒包装效率达95%以上,收获纯化病毒滴度达5.5×1011vg/mL.提取重组病毒基因组成功扩增出外源目的基因片段hVEGF165,证实重组病毒rAAV-VEGF165-GFP包装成功.结论:成功构建带有绿色荧光蛋白标记并携带hVEGF165基因的无致病性重组腺相关病毒rAAV-VEGF165-GFP.收获的病毒具有较高滴度和感染活性.     

绿色荧光蛋白基因腺病毒载体转染兔骨髓间充质干细胞的实验

背景:以骨髓间充质干细胞作为种子细胞,把干细胞和基因治疗结合起来是研究中枢神经系统损伤和肿瘤治疗新的思路和趋势.目的:观察腺病毒载体绿色荧光蛋白基因(Ad-GFP)在兔骨髓问充质干细胞转染和表达的量效关系及对细胞生物学特性的影响,探讨用该载体构建基因修饰骨髓间充质干细胞的可行性.设计、时间及地点:随机分组设计,对比观察,于2008-08/2009-03在南方医科大学完成.材料:新西兰大白兔,雌雄不拘,质量2.0-3.0 kg.方法:体外分离培养兔骨髓间充质干细胞,流式细胞仪检测细胞免疫表型,293细胞包装制备病毒,以不同滴度的Ad.GFP(1×10~3～1×10~(10)PFU/mL)转染骨髓间充质干细胞,细胞计数法分析转染率.主要观察指标:倒置显微镜观察细胞形态学改变,CCK8法检测细胞增殖活性,用血清撤离加入β-巯基乙醇诱导感染Ad-GFPBMSCs向神经样细胞的定向分化.结果:3-6代骨髓间充质干细胞表面标志CD34、CD45阴性,而CD29、CD44阳性.当病毒滴度为1×10~7PFU/mL时感染率为55%,1×10~9,1 ×10~(10)PFU/mL感染率均为85%,但1×10~(10)PFU/mL时出现细胞病理现象,7 d荧光表达最强,28 d仍可见荧光表达.感染Ad-GFP的骨髓间充质干细胞经β-巯基乙醇诱导可分化为神经元样细胞,神经元特异性烯醇化酶表达阳性.结论:合适滴度的Ad-GFP可以高效感染骨髓间充质干细胞,对细胞的生物学特性影响较小,不影响诱导分化功能,骨髓间充质干细胞可以作为Ad-GFP载体系统进行基因治疗研究的种子细胞.     

脂肪组织来源干细胞可促进脂肪移植物的存活率

背景:在体外定向诱导条件下,脂肪组织来源干细胞可分泌细胞因子促进血管形成。目的:将脂肪组织来源干细胞和游离脂肪组织混合移植,评价脂肪组织来源干细胞对脂肪移植物存活率的影响。方法:采用不同感染复数MOI值Ad-EGFP基因转染人脂肪组织来源干细胞,确定理想的MOI值对细胞进行标记后,与人脂肪组织混合移植于裸鼠背部(实验组),以移植单纯脂肪组织为对照组。结果与结论:①脂肪组织来源干细胞转染24h可见绿色荧光,5d荧光表达强度最强,传代后仍有强荧光表达。MOI值为50时转染率95.3%较为理想。②移植后6个月实验组脂肪组织来源干细胞散在分布于部分脂肪细胞及小叶间隔中,在体内能够部分转化为血管内皮细胞,移植脂肪湿质量与存活率高于对照组(P=0.001),移植脂肪纤维化及坏死程度低于对照组(P=0.001)。说明脂肪组织来源干细胞移植在体内可促进游离移植脂肪组织的再血管化,提高移植脂肪组织存活率。     

腺相关病毒2／1型载体转染大鼠骨髓间充质干细胞的实验研究

本研究探讨重组腺相关病毒2／1型（recombinantadeno—associatedvirus2／1,rAAV2／1）作为载体在不同转染复数、不同时间点转染大鼠骨髓间充质干细胞（bonemalTOWmesenchymalstemcells,BMMSC）的效率及对其生长的影响。用含有增强型绿色荧光蛋白（enhancedgreenfluorescentprotein,EGFP）报告基因的rAAV2／1（rAAV2／1-EGFP）,以感染复数（multiplicityofinfection,MOI）分别为1×10^4、1×10^5、1×10^6转染体外培养的大鼠骨髓间充质干细胞,在3、7、14天时荧光显微镜下观察EGFP的表达,检测子代细胞的活力、增殖倍数、分化情况．以评估rAAV2／1对BMMSC存活、增殖、分化能力的影响。应用流式细胞仪检测rAAV2／1-EGFP对BMMsC的转染效率及荧光指数（fluorescenceindexnumber,FU。结果表明：转染24小时后即可观察到BMMSC发出的绿色荧光,荧光强弱不一,随着时间的延长,荧光的强度逐渐增强,7天后达到稳定的状态;在3、7、14天时不同MOIrAAV2／1-EGFP转染BMMSC的活力、增殖倍数、分化能力无明显变化（P〉0．05）;在同一感染复数时,7天比3天和14天比7天的增殖倍数显著增强（P〈0．01）。流式细胞仪检测显示,rAAV2／1-EGFP转染BMMSC的转染率和荧光指数随着MOI增加（1×10^4、1×10^5、1×10^6）和培养时间（3、7、14天）的延长而有不同程度的增加（P〈0．05）。结论：rAAV2／1-EGFP能有效地转染BMMSC,随转染复数的增加和短期内随转染时间的延长,转染率和荧光指数明显增加。在转染过程中rAAV2／1-EGFP对细胞的活力、生长无影响。对于改造BMMSC,rAAV2／1是一种有效的基因转移载体。     

碱性成纤维细胞生长因子基因转染对人牙周韧带细胞的作用

背景:主要来源于因正畸或阻生拔除的健康牙培养而成的人牙周韧带细胞已成为牙周组织工程理想的种子细胞来源之一。目的:了解采用重组腺相关病毒作为载体介导碱性成纤维细胞生长因子基因转染对体外培养的人牙周韧带细胞增殖及细胞周期的影响。方法:体外培养人牙周韧带细胞,经重组腺相关病毒作为载体介导碱性成纤维细胞生长因子基因转染,分为3组:对照组、空载病毒组、碱性成纤维细胞生长因子转染组。用RT-PCR,Western blot检测人牙周韧带细胞在转染前后碱性成纤维细胞生长因子基因和蛋白的表达。应用细胞生长曲线、四甲基偶氮唑蓝比色法观察细胞生长的优化作用;采用流式细胞术测定细胞周期分布的变化。结果与结论:对照组、空载病毒组未检测到碱性成纤维细胞生长因子mRNA和蛋白表达;碱性成纤维细胞生长因子转染组碱性成纤维细胞生长因子mRNA和蛋白水平均有表达,细胞的生长速度明显增快,细胞周期G0/G1期减少,S期细胞数增多。各组间比较差异有显著性意义(P<0.05)。     

9型腺相关病毒转染乳鼠心肌细胞的可行性及安全性

背景：9型腺相关病毒对心肌细胞具有更好的靶向转染,是目前研究基因治疗心脏疾病的理想载体。目的：探索9型腺相关病毒体外转染乳鼠心肌细胞的可行性及对乳鼠心肌细胞的毒性评估。方法：分离培养原代乳鼠心肌细胞,以携带荧光蛋白基因的9型腺相关病毒为载体,将分离纯化的乳鼠心肌细胞分为正常培养组、无病毒转染组、病毒转染组。结果与结论：第1周细胞搏动频率及百分率正常培养组和病毒转染组与无病毒转染组比较,差异无显著性意义（P〉0.05）,但正常培养组高于病毒转染组（P〈0.05）;3周后各组比较,差异无显著性意义（P〉0.05）。经9型腺相关病毒转染的心肌细胞24h开始有表达,4~6d荧光最强,3组细胞72h内不同时间点还原比率均接近于1.0。说明9型腺相关病毒能成功有效地转染乳鼠心肌细胞,对乳鼠心肌细胞无明显毒性作用。     

慢病毒介导增强型绿色荧光蛋白基因修饰人骨髓基质细胞

背景:原代细胞的转染效率低下一直是制约其发展的主要因素之一,慢病毒转染以其独特的优势成为各种干细胞基因修饰良好的转染方法。目的:验证慢病毒载体介导增强型绿色荧光蛋白基因修饰人骨髓基质细胞的可行性。方法:将携带增强型绿色荧光蛋白基因的慢病毒在含血清或无血清条件下按不同的MOI值分别转染人骨髓基质细胞,长期观察荧光蛋白表达情况。将经修饰的细胞通过立体定向移植入大鼠纹状体内,观察移植细胞的存活及目的基因的表达情况。结果与结论:基因转染48h后,可见人骨髓基质细胞成功表达绿色荧光蛋白,无血清条件下的转染效率高于含血清条件下的转染效率,转染成功的细胞在体外持续培养2个月以上未见明显的荧光消减。转染后的细胞可在大鼠纹状体存活并持续表达绿色荧光蛋白2个月以上。提示慢病毒是一种高效的转染人骨髓基质细胞的载体,慢病毒载体介导增强型绿色荧光蛋白基因转染可以作为人骨髓基质细胞的示踪标志用于体内移植研究。     

超声破坏微泡法介导增强型绿色荧光蛋白质粒转染兔股骨头组织的安全性及可行性(英文)

背景:超声微泡转染系统已尝试于体内多部位的基因转染,但尚未见有用于骨部位基因转染的报告。目的:观察超声破坏微泡法介导增强型绿色荧光蛋白质粒转染兔股骨头组织的效率及可行性。方法:将日本大耳白兔按随机均分为裸转染组,预照射+裸转染组,超声定位转染组,预照射+超声定位转染,重复定位转染组。其中前2组不给予超声定向转染照射,后3组利用超声微泡破裂法介导增强型绿色荧光蛋白质粒,定向基因转染兔股骨头。各组转染1周后,于荧光显微镜下观察增强型绿色荧光蛋白在股骨头组织中的表达情况。结果与结论:超声定位转染组,预照射+超声定位转染,重复定位转染组均有增强型绿色荧光蛋白表达,且复定位转染组增强型绿色荧光蛋白质粒在兔股骨头内的转染效率明显高于其他组(P<0.01)。超声定位转染组,预照射+超声定位转染,重复定位转染组兔超声照射部位软组织和骨组织切片未观察到明显损伤病灶。结果证实,超声微泡破裂法能安全、有效实现增强型绿色荧光蛋白质粒在兔股骨头组织的转染。