siRNA慢病毒载体介导DKK-1基因沉默对骨髓间充质干细胞分化影响的实验研究

背景:激素性股骨头坏死(SONFH)发病机制尚不完全明确,可能与骨髓间充质干细胞(BMSC)的异常分化密切相关。目的:研究si RNA慢病毒载体介导的DKK-1基因沉默,通过调控Wnt/β-catenin信号通路对超生理剂量糖皮质激素作用下大鼠BMSC分化的影响,探索治疗SONFH的新途径。方法:提取、培养SD大鼠BMSC,并构建DKK-1基因慢病毒干扰载体。大鼠第3代BMSC分4组:对照组(A组)、激素组(B组)、激素+无序序列慢病毒载体组(C组)、激素+DKK-1基因慢病毒干扰载体组(D组)。A组用基础培养基培养,B组加入浓度为1×10^(-6)mol/L的地塞米松,C、D组除加入地塞米松外,各自加入相应的慢病毒载体转染BMSC。14 d后提取各组细胞RNA及蛋白,对DKK-1、成脂相关基因PPAR-γ2和成骨相关基因RUNX2进行Real-time PCR及Western-blot检测,并对各组进行油红O、茜素红染色,观察各组BMSC分化情况,对结果进行统计学分析。结果:Real-time PCR及Western-blot检测结果示B、C组与A、D组相比,成骨相关基因RUNX2的表达明显较低(P<0.05),而DKK-1及成脂相关基因PPAR-γ2的表达明显较高(P<0.05)。油红O染色结果显示B、C组呈阳性,A、D组呈阴性;茜素红染色结果显示A、D组呈阳性,B、C组呈阴性。结论:DKK-1基因沉默通过特异性抑制DKK-1过表达而重新激活Wnt/β-catenin信号通路,减少成脂基因PPAR-γ2的表达、增加成骨基因RUNX2的表达,抑制BMSC成脂分化,促进BMSC成骨分化。     

介导大鼠Ppif基因沉默的慢病毒载体转移质粒的构建及鉴定

目的：构建介导大鼠Ppif基因沉默的慢病毒载体转移质粒pGCL-Ppif,为进一步包装慢病毒载体奠定基础.方法：以大鼠Ppif基因为靶基因,根据RNA干扰（RNAi）序列设计原则,设计4对有小发夹结构的RNAi靶点序列,退火形成双链DNA,双酶切后定向克隆到慢病毒载体转移质粒pGCL-Ppif中,构建4个含靶基因片段的重组慢病毒载体转移质粒pGCL-Ppif,并对质粒进行PCR及测序鉴定.结果：Ppif的短发夹RNA（shR-NA）片段被成功克隆到慢病毒载体转移质粒pGCL-GFP中,4对插入序列与设计的靶基因片段完全一致.结论：构建了能够表达4个含Ppif靶基因片段的慢病毒载体转移质粒,为进一步包装介导Ppif基因沉默的慢病毒载体奠定了基础.     

靶向线粒体转录因子A大鼠活体RNA干扰实验动物模型的建立

目的：在体外构建并筛选出靶向线粒体转录因子A（TFAM）的有效RNA干扰慢病毒载体,用于大鼠整体RNAi实验,观察其对肝组织中目的基因表达的干扰效果。方法：设计4条siRNA序列并合成双链DNAoligo,制备目的基因RNA干扰慢病毒载体,体外感染目的细胞,利用RT-PCR和Western blot的方法检测目的基因TFAM的表达情况,从而筛选出有效的干扰靶点。构建大鼠活体RNAi动物模型,观察大鼠肝脏中靶基因表达的变化情况。结果：酶切鉴定及测序结果均提示siRNA序列成功连接入载体中。RT-PCR结果提示3号靶点的干扰效率最高,达到了55%左右,Western blot也验证了其干扰的有效性。大鼠活体RNAi结果显示,肝脏中目的基因的表达也明显减少,这种表达减弱具有特异性和靶向性。结论：TFAM靶向RNA干扰慢病毒载体构建成功,能有效抑制目的细胞中线粒体转录因子A的表达。构建的慢病毒载体在大鼠活体内也具有良好的干扰效果。该研究为下一步利用此慢病毒载体进行活体RNA干扰打下了基础。     

慢病毒介导的RNA干扰沉默Wip1基因对人脑胶质母细胞瘤细胞生长的影响

目的 构建人Wip1基因的RNA干扰(RNAi)慢病毒载体,有效沉默人胶质瘤U251细胞的Wip1基因并观察其对细胞生长的影响.方法 设计并合成3条Wip1基因特异性RNAi靶序列,构建到慢病毒pFU-GW-iRNA载体中.慢病毒包装转染HEK293T细胞,获得病毒上清并测定其滴度;感染U251细胞,实时定量聚合酶链反应(PCR)及Western blot鉴定RNA干扰效率;筛选出基因沉默效率最高的慢病毒感染U251细胞,CCK-8法检测细胞的增殖,Western blot检测RNA干扰后的bcl-2蛋白表达.结果 PCR扩增和测序表明成功构建Wip1慢病毒干扰载体,病毒载体包装获得的病毒上清滴度在3×10~8～8×10~8 TU/ml.可以有效地沉默U251细胞中Wip1基因的表达,构建的RNAi慢病毒载体感染U251细胞后Wip1基因的mRNA表达量同对照组比较分别为36.3%、32.9%、23.8%.稳定Wip1 RNA干扰后的U251细胞4 d后细胞增殖能力下降35.1%.结论 慢病毒介导的RNA干扰可以高效稳定地沉默基因表达,Wip1基因促进了U251细胞的增殖.     

LMP-1基因慢病毒重组体对大鼠骨髓间充质干细胞的增殖影响及其表达

目的：探讨LMP-1重组慢病毒载体体外转染大鼠骨髓间充质干细胞（BMSC）的方法,并检测LMp-1基因对BMSC增殖能力的影响及表达。方法：选取清洁级4周龄SD大鼠6只（雌雄不限）,无菌条件下提取骨髓间充质干细胞并培养至第3代,设立空白对照组（未经特殊处理,只有第3代骨髓间充质干细胞）、慢病毒载体转染组（在未经特殊处理的第3代骨髓间充质干细胞中加入PGC-FU-GFP及转染试剂Polybrene）和重组基因转染组（在未经特殊处理的第3代骨髓间充质干细胞中加入PGC-FU-LMP．1-GFP及转染试剂Polybrene）进行转染。转染48h后,通过免疫荧光显微镜观察荧光表达,流式细胞仪检测慢病毒的转染效率,采用MTY法评价慢病毒转染对BMSC增殖的影响;WesternBlot检测转染后基因的表达情况。结果：①成功培养出第3代SD大鼠BMSC,以100的感染复数（MOI）转染,48h后免疫荧光显微镜下可见大量绿色荧光蛋白表达,转染效率达67％;②不同时间点慢病毒载体转染组和重组基因转染组,与空白对照组细胞增殖比较差异无统计学意义;③WestemBlot检测示重组基因转染组72kDa处有条特征带,其大小与LMP－l融合蛋白（～50kDa＋28kDa=78kDa）基本吻合。结论：经LMp-1基因慢病毒重组体转染大鼠骨髓间充质干细胞对其增殖活力没有影响并可有效表达LMP－1。     

人生长因子受体结合蛋白2相关的接头蛋白1基因重组慢病毒RNA干扰载体的构建及鉴定

目的 探讨构建人类生长因子受体结合蛋白2相关的接头蛋白1(Gab1)基因重组慢病毒RNA干扰载体的方法,研究其对人脐静脉血管内皮细胞株EA.hy926的沉默效率.方法 针对人类Gab1基因设计5个靶点的小干扰RNA (siRNA)序列,并分别合成靶序列的Oligo DNA,退火形成双链DNA,与经Hpa I和Xho I限制性内切酶双酶切后的GV118载体连接,产生Gab1-RNA干扰(RNAi)转化子,聚合酶链反应(PCR)筛选阳性克隆并进行测序鉴定.将测序正确的Gab1-RNAi、pHelper 1.0和pHelper 2.0质粒共转染239T细胞,包装产生LV-Gab1-RNAi慢病毒并测定其滴度.将获得的慢病毒分别转染EA.hy926细胞,通过荧光显微镜观察绿色荧光蛋白(GFP)的表达,测定其转染效率;通过反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测转染后的EA.hy926细胞中Gab1 mRNA表达水平来验证慢病毒干扰载体的基因沉默效率.结果 经PCR分析和测序证实,成功构建LV-Gab1-RNAi慢病毒载体;病毒滴度为3×109 TU/ml;荧光显微镜下转染组细胞GFP荧光表达强烈,转染效率达70％以上;RT-PCR证实干扰组细胞Gab1 mRNA表达水平(0.088 ±0.003)较对照(0.947±0.087)组和空白组(0.999±0.067)显著降低(P＜0.01).结论 成功构建人Gab1基因RNAi慢病毒载体并能在293T细胞中扩增获得足够的病毒滴度,能明显抑制Gab1基因在EA.hy926细胞株中的表达.     

人CCL5基因RNA干扰慢病毒载体的构建

目的 构建人CCL5基因RNA干扰(RNAi)慢病毒载体.方法 根据人CCL5基因信息,构建4个携带RNAi序列的pGCSIL-GFP质粒,与pHelper 1.0、Helper 2.0质粒一起利用293T细胞进行慢病毒包装.用CCL5 RNAi慢病毒载体感染人宫颈癌细胞(Hela),使用RT-PCR方法验证其干扰效率.结果 4个靶点中有3个靶点(a1、a2、a3)在Hela细胞上对CCL5基因的表达都有非常显著的敲减效果,敲减效率均达到95%以上.结论 构建的CCL5 RNAi慢病毒载体在Hela细胞中有较高的敲减效率,提示RNAi技术能够使细胞CCL5基因沉默.     

人VEGF基因慢病毒介导RNA干扰有效靶点的设计及筛选

目的:设计并筛选人血管内皮生长因子(VEGF)有效RNA干扰片段,构建VEGF慢病毒表达载体。方法:对人VEGF基因编码区分析,筛选序列3条,阴性对照序列l条,通过连接线性化的plenti6.3-MIR载体,构建miRNA慢病毒载体质粒,并转化至感受态细胞DH5α,进行测序验证。在脂质体介导下转染293T细胞,包装生产慢病毒,测定其滴度。慢病毒载体转染人肝癌细胞MHCC97L,用Real-time PCR检测干扰效果。结果:测序证实3个VEGF基因RNAi慢病毒载体质粒构建成功。慢病毒载体经293T细胞包装成功,测定病毒的滴度分别为3.23×109、3.30×109、3.73×109TU/mL。3个慢病毒载体转染人肝癌细胞MHCC97L后,VEGF基因在mRNA水平受到抑制,其中miR-200序列效果最佳,对VEGF基因表达的干扰效率可达72%。结论:成功构建并筛选了人VEGF基因RNAi慢病毒载体及有效靶点,为进一步深入研究VEGF基因与抗肿瘤药物药效关系提供实验基础。     

人PPFP基因的重组慢病毒载体的构建和表达

目的 构建含人PAX8/PPARγ/融合基因(PPFP)基因重组慢病毒载体并检测其表达性能.方法 从已构建好的含PPFP的质粒克降模板PEGFP-C-PPFP中,利用聚合酶链反应(PCR)方法钓取目的 基因PPFP,将该基因克隆到慢病毒载体表达质粒pGC-FU(含Flag基因)中,得到重组的pGC-FU-PPFP,通过PCR、酶切、测序和分析比对验证PPFP基因后,将pGC-FU-PPFP质粒和包装质粒pHelper1.0、pHelper2.0共同转染人胚胎肾上皮细胞株293T细胞,获得携带PPFP基因和Flag基因的重组慢病毒,收集并浓缩病毒上清液,测定重组病毒的滴度.通过Western blot鉴定PPFP-Flag融合蛋白在靶细胞内的表达进一步验证目的 基因在靶细胞中的表达.结果 经PCR扩增获得2591 bp的目的 基因片段,构建的重组质粒经PCR、酶切及测序和分析比对鉴定正确;该质粒与包装质粒共转染293T细胞获取的慢病毒滴度达3.5×10~7转导单位TU/ml;感染的293T细胞,Western blot结果显示条带大小为90 KDr,可判断目的 基因PPFP在293T细胞中表达.结论 成功构建PPFP基因慢病毒载体质粒pGC-FU-PPFP,并建立慢病毒过表达系统.     

携带IL-13基因大鼠肝干细胞系的建立

目的 构建包含IL-13基因片段的慢病毒载体,培养IL-13基因工程大鼠肝干细胞(肝卵圆细胞,HOC,WB-F344细胞),将IL-13基因重组至WB-F344细胞中,使之可分泌大鼠IL-13.方法 人工合成大鼠IL-13基因,利用pWPXL-MOD(TG-005)载体构建包含大鼠IL-13基因片段的质粒; 制备慢病毒穿梭质粒及其辅助包装元件载体质粒,四质粒载体(组成为pRsv-REV、pMDlg-pRRE、pMD2G及目的穿梭质粒)分别进行高纯度无内毒素抽提,共转染293T细胞,培养48 h后,收集富含慢病毒颗粒的细胞上清液,对其浓缩后得到高滴度的慢病毒浓缩液,定量PCR检测病毒滴度.将构建好的慢病毒感染WB-F344细胞,5 d后采用real-time PCR检测WB-F344细胞中IL-13的表达水平,Western blot检测重组蛋白表达水平.结果 成功构建了IL-13过表达慢病毒载体,并获得IL-13基因工程大鼠肝干细胞; 将IL-13基因重组至WB-F344细胞基因组中,并可在细胞中进行转录,慢病毒感染WB-F344细胞存在IL-13 mRNA表达,可分泌大鼠IL-13.结论 构建的基因工程WB-F344细胞能显著分泌大鼠IL-13,感染后的WB-F344细胞的IL-13表达水平显著高于感染前,满足动物实验要求.