携带增强绿色荧光蛋白的慢病毒载体感染人脂肪源性干细胞的有效性

背景:细胞移植前,将目的基因转染干细胞可增强细胞治疗效果.但要实现目的基因的高效转移并适度表达,载体系统的选择是关键.目的:将携带绿色荧光蛋白的慢病毒载体感染人脂肪源性干细胞,检测病毒感染效率及感染后的细胞活力.方法:利用脂质体转染法获取慢病毒原液.设定不同感染复数(1,5,10,15,20),将带有增强绿色荧光蛋白的慢病毒载体感染人脂肪源性干细胞.荧光显微镜下观察病毒转染后人脂肪源性干细胞内增强绿色荧光蛋白的表达,流式细胞仪测定病毒感染效率.茜素红染色及油红O染色鉴定病毒转染后人脂肪源性干细胞的多向分化潜能.MTT法检测转染后人脂肪源性干细胞的增殖情况.结果与结论:随病毒感染时间及感染复数值的增加,人脂肪源性干细胞内绿色荧光表达明显增强,感染后第3天,感染复数为20时人脂肪源性干细胞内可见明显绿色荧光表达,病毒感染效率为60%:第5～7天,病毒感染效率可达90%～95%.转染后人脂肪源性干细胞经成骨及成脂诱导液培养后,茜素红染色及油红O染色阳性,表明病毒感染未影响人脂肪源性干细胞的多向分化能力.病毒感染后,人脂肪源性干细胞的增殖能力未受明显影响.说明携带增强绿色荧光蛋白的慢病毒载体可以有效感染人脂肪源性干细胞.     

慢病毒载体有效转移并感染心肌成纤维细胞

背景:心肌成纤维细胞过度增殖、胶原合成增多是心肌纤维化的主要病理基础.慢病毒载体系统是一种新型的基因治疗转移系统,能够高效感染分裂期和非分裂期细胞.目的:建立慢病毒载体有效转移并表达于大鼠心肌成纤维细胞的方法,为利用慢病毒载体介导心肌成纤维细胞的基因靶向治疗奠定基础.设计、时间及地点:对比观察,实验予2008-08/10在华中科技大学同济医学院附属协和医院老年病及上海吉凯公司实验室完成.材料:新生1～3日的SD大鼠乳鼠30只;Lentivirus载体、Enhanced Infection Solution(ENi.S)、Polybrene均为上海占凯基因化学技术有限公司产品.方法:采用差速贴壁法培养乳鼠心肌成纤维细胞,在DMEM加入3个梯度Lentivirus感染细胞,将病毒复感染指数为200,20,2的3组细胞,每组分别加入①Lentivirus.②在细胞感染时添加polybrene提高感染效率.⑨在上述基础上加入具有促进病毒感染的细胞增强液(Enhanced Infection Solution(ENi.S)),感染4 d.主要观察指标:①心肌成纤维细胞形态特征.②倒置显微镜观察绿色荧光蛋白表达情况及感染效率.结果:成功建立心肌成纤维细胞培养模型,当慢病毒对心肌成纤维细胞的复感染指数为20时,可以达到80%的感染效率,然而必须在培养基内加入多聚阳离子转染试剂Polybrene,以提高慢病毒载体的感染效率.结论:慢病毒载体较易感染心肌成纤维细胞,是具有发展潜力的心肌成纤维细胞基因靶向治疗的新载体.     

人髓核细胞中不同滴度慢病毒介导绿色荧光蛋白基因的表达

背景:慢病毒作为基因载体感染椎间盘髓核细胞的感染效率研究具有实际应用价值.目的:测定不同滴度慢病毒介导的绿色荧光蛋白基因感染人髓核细胞的感染条件及感染参数.方法:采用酶消化法分离培养人髓核细胞,利用基因重组技术构建高滴度慢病毒介导的绿色荧光蛋白基因,按照不同感染复数感染第2 代人髓核细胞.结果与结论:第2 代髓核细胞在慢病毒介导的绿色荧光蛋白基因的感染复数为1,10,50,100 时,感染后第4 天荧光显微镜观察,流式细胞术测定其感染效率分别为32.1%,41.1%,54.2%和86.8%,继续传代培养3 代,第5 代椎间盘髓核细胞绿色荧光蛋白的表达仍能保持在60%以上.表明慢病毒介导的绿色荧光蛋白基因在人髓核细胞中可以持续高效表达.     

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.     

由重组腺相关病毒1／2载体携带的LacZ报告基因在脐血间质干细胞中的表达

目的:观察由重组腺相关病毒1/2载体携带的LacZ报告基因在体外培养的脐血间质干细胞中的表达情况。方法:实验于2005-10/2006-02在上海交通大学附属新华医院科研中心完成。①以孕龄近60d的杂种妊娠犬的脐带血作为实验用脐血间质干细胞的标本来源。重组腺相关病毒1/2载体-lacZ基因(北京本原正阳基因技术有限公司)。②无菌条件下采集妊娠犬脐带血,置于预装有肝素的离心管中,与Hanks液1∶1混合均匀,叠加于相对密度为1.077的淋巴细胞分离液上,梯度离心分离后进行培养和扩增。③取第4代脐血间质干细胞,经胰酶消化后吹打成单细胞悬液,以5×104/孔接种于24孔板内,随机数字表法分为转染组20孔、空白对照组4孔。转染组将重组腺相关病毒1/2载体-lacZ报告基因(1×1012v.g.mL-1)用不含血清的IMDM培养液作系列滴度稀释,分为5个滴度,即感染复数分别为每个细胞1×102,1×103,1×104,1×105,1×106v.g,各感染复数均设4孔;空白对照组未加入病毒,只加入相同体积的不含血清的IMDM培养液。④转染72h后采用X-gal化学染色法进行检测,成功转染上LacZ基因的脐血间质干细胞其胞浆内会因合成半乳糖苷酶而呈阳性蓝染。每组样本随机选取5个视野,相差显微镜下计数半乳糖苷酶阳性细胞数,取均值即为LacZ基因细胞转染率。结果:①脐血间质干细胞生长情况及LacZ报告基因表达的检测:转染组病毒基因转染后未再见到明显的细胞增殖,转染72h后大部分细胞表达LacZ基因并合成半乳糖苷酶,X-gal染色呈蓝色,长梭形;4～6周后细胞形态趋向老化,长梭形逐渐变为宽扁形;8周后细胞均被蓝染,颜色明显较转染72h时深,细胞形态由长梭形变为不规则,明显老化。空白对照组细胞反应均为阴性。②LacZ报告基因细胞转染率测定结果:转染72h后,感染复数为每个细胞1×102v.g时,仅有少数细胞蓝染呈阳性;感染复数为每个细胞1×103,1×104,1×105,1×106v.g时,转染率分别为(43±5)%,(82±4)%,(95±4)%,(97±3)%。结论:体外培养的脐血间质干细胞能高效转染重组腺相关病毒1/2载体-lacZ报告基因,在一定感染复数范围内,细胞转染率随着感染复数的增加而升高。提示脐血间质干细胞是重组腺相关病毒1/2载体-lacZ报告基因转染的适宜靶细胞。     

诱导多能干细胞建系及体外造血祖细胞定向分化体系的建立

背景：目前,大量文献报道了诱导多能性干细胞系的建立,但大规模体外诱导分化造血祖细胞的研究还缺乏深入的探讨。 目的：建立诱导多能性干细胞体外定向诱导形成造血祖细胞的方法。 方法：采用慢病毒感染的方法将含有Oct4、Sox2、Nanog和Lin28全能性基因的慢病毒颗粒转导人皮肤成纤维细胞,获得了诱导多能性干细胞;在诱导分化体系中添加了 Y-27632,克服干细胞扩增中的凋亡现象;运用OP9细胞产生的条件培养液建立诱导多能性干细胞体外定向分化形成造血祖细胞的分化体系。 结果与结论：①前3代细胞克隆传代时,诱导多能性干细胞发生凋亡的现象很多,很难大规模扩增培养。培养基中添加阻断 ROCK活化的抑制剂,能够明显抑制胚胎干细胞的凋亡。②诱导多能性干细胞在 OP9细胞条件培养液作用下,经过体外诱导分化,形成CD34＋造血祖细胞。     

三种不同饲养层上人胚胎干细胞生长状态的比较

背景:人胚胎干细胞传代培养的关键是抑制其自发分化、保证细胞的全能性.以小鼠胚胎成纤维细胞或人包皮成纤维细胞作为饲养层尽管能够维持胚胎干细胞的未分化状态,但存在细胞克隆不饱满、平铺情况明显等问题.目的:制备小鼠胚胎成纤维细胞与人包皮成纤维细胞的混合饲养层,观察人胚胎干细胞在其上面的生长状态.设计:多样本观察比较.单位:海南医学院附属医院生殖医学中心.材料:实验于2006-04/2007-07在海南医学院附属医院生殖医学中心完成.包皮来自于行包皮环切的儿童,由海南医学院附属医院泌尿外科提供,儿童家属对治疗及实验均签署知情同意书,实验经医院医学伦理委员会批准.人胚胎干细胞系HN-1由本实验室从人类囊胚中分离培养并鉴定.清洁级孕12.5～14.5 d的胎鼠11只,实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准.方法:胎鼠麻醉后去除头、四肢和内脏,按常规胰蛋白酶反复消化法获得细胞悬液进行接种培养,待生长汇合后冻存部分原代细胞,用丝裂霉素C处理2.0～3.0 h后,按1×108 L-1密度接种于明胶包被的中心皿内,即小鼠胚胎成纤维细胞饲养层.人包皮成纤维细胞的分离培养与饲养层制备同上.上述两种成纤维细胞分别计数后,按1∶0,3∶1,1∶1,1∶3,0∶1比例混合,然后以1×108 L-1密度接种于明胶包被的中心皿内,即混合饲养层.观察体外传代培养的人胚胎干细胞在3种不同饲养层上的生长状态,并对生长在混合饲养层上的人胚胎干细胞进行碱性磷酸酶检测、OCT-4表达免疫组化检测、OCT-4及端粒酶mRNA表达RT-PCR检测.撤除饲养层,观察人胚胎干细胞体外分化情况.主要观察指标:①不同饲养层上人胚胎干细胞的生长状态比较.②人胚胎干细胞在不同比例混合饲养层上的生长状态比较.③混合饲养层上人胚胎干细胞未分化状态的检测.④体外分化实验.结果:①:生长在小鼠胚胎成纤维细胞和人包皮成纤维细胞上的人胚胎干细胞克隆扁平、不饱满,而生长在混合饲养层上的人胚胎干细胞克隆饱满、厚实,其克隆形态显著好于其他两种饲养层.②:小鼠胚胎成纤维细胞:人包皮成纤维细胞按1∶1混合时,人胚胎干细胞显著堆积生长,克隆边缘清晰、隆起明显且饱满,按1:3混合时无明显变化,优于其余3种混合比例.③:碱性磷酸酶染色及OCT-4抗原表达均呈强阳性,分别在200～300 bp和300～400 bp处可见OCT-4和端粒酶mRNA表达的特异性条带.④:能形成拟胚体,贴壁后人胚胎干细胞可分化为多种形态的细胞.?＃ 结论:①与小鼠胚胎成纤维细胞或人包皮成纤维细胞常规饲养层相比,两者混合饲养层能够更好的支持人胚胎干细胞的体外传代培养,获得更佳的克隆形态.②小鼠胚胎成纤维细胞与人包皮成纤维细胞的混合比例为1∶1时效果较好.     

人同源盒基因HOXB4慢病毒载体的构建及其在人脐带间充质干细胞中的表达(英文)

本研究构建人同源盒基因(homeobox gene)HOXB4的慢病毒载体,探讨慢病毒介导的HOXB4感染人脐带间充质干细胞后的变化。利用PCR扩增获得HOXB4,并克隆入慢病毒穿梭载体lenti-shuttle;运用4质粒慢病毒包装系统转染HEK293T细胞,48 h收获慢病毒lenti-HOXB4,并测定慢病毒滴度;将lenti-HOXB4感染人脐带间充质干细胞,在倒置荧光显微镜下观察细胞感染效果,确定最佳的病毒感染复数(MOI);同时,利用RT-PCR、免疫荧光染色、CCK-8、流式细胞术检测HOXB4的表达情况及对细胞生长的影响。结果表明:利用四质粒共转染293T细胞,成功获得lenti-HOXB4,测定的病毒滴度为3×108TU/ml;当MOI为20时,lenti-HOXB4对人脐带间充质干细胞具有较高的转染效率,达80%以上;感染lenti-HOXB4的人脐带间充质干细胞,在mRNA和蛋白水平上均检测到了目的基因的表达,其能促进脐带间充质干细胞的增殖;流式细胞术检测结果显示,HOXB4基因并未明显影响间充质干细胞的表面标志。结论:成功获得带有HOXB4基因的慢病毒并实现在脐带间充质干细胞中表达,HOXB4基因能促进脐带间充质干细胞的大量增殖,并未明显影响脐带间充质干细胞表面标志的表达。     

人髓核细胞中不同滴度慢病毒介导绿色荧光蛋白基因的表达

背景：慢病毒作为基因载体感染椎间盘髓核细胞的感染效率研究具有实际应用价值。目的：测定不同滴度慢病毒介导的绿色荧光蛋白基因感染人髓核细胞的感染条件及感染参数。方法：采用酶消化法分离培养人髓核细胞,利用基因重组技术构建高滴度慢病毒介导的绿色荧光蛋白基因,按照不同感染复数感染第2代人髓核细胞。结果与结论：第2代髓核细胞在慢病毒介导的绿色荧光蛋白基因的感染复数为1,10,50,100时,感染后第4天荧光显微镜观察,流式细胞术测定其感染效率分别为32.1%,41.1%,54.2%和86.8%,继续传代培养3代,第5代椎间盘髓核细胞绿色荧光蛋白的表达仍能保持在60%以上。表明慢病毒介导的绿色荧光蛋白基因在人髓核细胞中可以持续高效表达。     

沉默膜联蛋白A1基因影响兔骨髓间充质干细胞的增殖及成骨分化能力

背景:膜联蛋白A1蛋白参与细胞的增殖和分化的调控。激素性股骨头坏死与骨髓间充质干细胞增殖和分化能力的改变相关。目的:观察沉默膜联蛋白A1基因对兔骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化能力的影响。方法:将新西兰大白兔的骨髓间充质干细胞分离培养后分为RNA干扰组,用携带针对膜联蛋白A1基因的短发夹RNA慢病毒载体LV-shANXA1感染骨髓间充质干细胞下调膜联蛋白A1基因的表达;阴性对照组,用携带无义基因序列的慢病毒载体LV-shANXA1-NC感染骨髓间充质干细胞;空白对照组,不加任何干预措施。结果与结论:纯化后的骨髓间充质干细胞CD44和CD105表达阳性率分别为97.2%和95.8%,而CD45阳性率为2.5%。经嘌呤霉素筛选后,感染复数为50时,LV-shANXA1对骨髓间充质干细胞感染效率为80%;感染复数为100时,感染效率为95%。实时PCR和Western blot检测显示感染复数为50时,LV-shANXA1对膜联蛋白A1基因的沉默效率效率可达72.4%以上。膜联蛋白A1表达下调后,骨髓间充质干细胞出现明显生长抑制,在随后成骨分化诱导后,细胞的碱性磷酸酶染色阳性率和碱性磷酸酶活性明显降低,且茜素红染色呈阴性反应。表明沉默膜联蛋白A1基因降低骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化能力,这可能是激素性股骨头坏死发病机制之一。