电穿孔法基因转染K562细胞条件的优化

目的以绿色荧光蛋白(GFP)为观察指标优化K562细胞的电穿孔基因转染条件。方法通过改变悬液体积、温度及缓冲液、质粒浓度等转染条件,采用不同条件组合后用电穿孔法将质粒DNA转入K562细胞,通过流式细胞仪和荧光显微镜观察转染效率。结果①在电压250V、电容950μF的条件下.K562细胞得到58.6%的最大转染率。②应用0.4mL细胞悬液体积,当质粒浓度≥20μg/mL时可得到较高的转染效率。③温度和缓冲液中的血清成分对电穿孔效率影响不大。结论电穿孔是一种高效的基因转染法,通过优化条件,可提高转染率。     

电穿孔法基因转染K562细胞条件的优化

目的以绿色荧光蛋白（GFV）为观察指标优化K562细胞的电穿孔基因转染条件。方法通过改变悬液体积、温度及缓冲液、质粒浓度等转染条件，采用不同条件组合后用电穿孔法将质粒DNA转入K562细胞，通过流式细胞仪和荧光显微镜观察转染效率。结果①在电压250V、电容950μF的条件下，K562细胞得到58．6％的最大转染率。②应用0．4mL细胞悬液体积，当质粒浓度≥20μg／mL时可得到较高的转染效率。③温度和缓冲液中的血清成分对电穿孔效率影响不大。结论电穿孔是一种高效的基因转染法，通过优化条件，可提高转染率。     

遗传性铁粒幼细胞贫血致病的ALAS2基因表达载体的构建

X连锁遗传性铁粒幼细胞贫血(XLSA)是红系特异性δ-氨基-γ酮戊酸合酶(δ-amionlevulinic acid syntase 2，ALAS2)基因突变造成的，本研究构建ALAS2基因的真核表达载体，观察表达栽体转染真核细胞后蛋白表达的情况。将获自人胎肝的ALAS2基因插入到红色荧光蛋白质粒pDs—red2-N1中，命名为pDs—red2-N1／ALAS2；采用电穿孔方法将质粒转染K562细胞；转染后48小时提取细胞总RNA，进行RT—PCR检测ALAS2基因表达；流式细胞术检测红色荧光蛋白表达。再采用脂质体方法将质粒转染COS7细胞，转染后72小时提取细胞总RNA，RT—PCR检测ALAS2基因表达，荧光显微镜观察COS7细胞红色荧光蛋白表达情况。结果表明：构建了一种pDs—red2-N1／ALAS2真核表达载体，提取质粒DNA经酶切、电泳可以看到在4700bp和1764bp处存在两条电泳条带；全长测序证实构建的栽体序列正确；质粒转染K562和COS7细胞后均出现阳性ALAS2基因转录产物：流式细胞术检测转染后K562细胞红色荧光蛋白表达的阳性细胞百分率为19．2％；荧光显微镜显示转染后COS7细胞红色荧光蛋白，表达高峰出现在转染后第3天，阳性细胞百分率为10．7％，并可持续表达10天左右。红色荧光蛋白的表达可以间接说明ALAS2基因的表达。结论：ALAS2基因的真核表达载体构建成功，可以通过电穿孔和脂质体的方法转染真核细胞中并在其胞浆中表达，有可能用于XLSA患者基因替代治疗。     

脂质体转染反义脱氧寡核苷酸对K562细胞α珠蛋白基因表达及细胞增殖的影响

本研究查明脂质体转染反义脱氧寡核苷酸(ASON)对K562细胞α珠蛋白基因表达的抑制作用及对细胞增殖的影响,探讨基因调控治疗β地中海贫血的新思路。设计合成靶向α珠蛋白基因的ASON,并与正义寡核苷酸(SON)和空白对照进行比较。采用脂质体转染技术将ASON、SON与K562细胞共同培养,用荧光显微术、流式细胞术检测脂质体转染效率,用实时荧光定量RT-PCR法检测K562细胞中α珠蛋白基因表达情况,并通过Cell Counting Kit-8(CCK-8)法观察脂质体转染ASON技术对细胞增殖的影响。结果表明:脂质体转染效率在ASON作用24h达到最高,脂质体转染ASON组的α珠蛋白基因表达水平显著低于SON和空白对照组(p<0.01),并对细胞的增殖有明显的抑制作用,上述效应呈浓度依赖性。结论:脂质体转染ASON能特异性的抑制K562细胞中α珠蛋白基因表达,可能会成为β地中海贫血基因治疗的一个新靶点。     

电穿孔转染酸性成纤维细胞生长因子基因对骨骼肌卫星细胞的影响

背景：课题组早期研究表明体外一定剂量酸性成纤维细胞生长因子对骨骼肌卫星细胞增殖有促进作用。目的：进一步验证电穿孔转染酸性成纤维细胞生长因子基因对骨骼肌卫星细胞生长、增殖及分化的影响。方法：原代培养、纯化骨骼肌卫星细胞,将带有酸性成纤维细胞生长因子基因的质粒pSectag-GFP-aFGF通过电转染的方法转染大鼠骨骼肌卫星细胞,荧光显微镜观察绿色荧光蛋白的表达情况并计算转染率,以流式细胞仪分析转染后细胞周期,绘制细胞生长曲线,观察转染后肌管形成情况,Western Bloting检测酸性成纤维细胞生长因子基因的表达。结果与结论：①免疫细胞化学检测：骨骼肌肌动蛋白呈阳性表达。②转染效率：pSectag-aFGF 质粒电转染12 h后即可看见散在发绿色荧光的卫星细胞,72-96 h达高峰,阳性表达率约90%。③细胞周期检测：电转染后S期所占的百分比明显多于未转染对照组(P <0.05)。④细胞生长曲线检测：电转染细胞接种后第3天进入对数生长期,第5天后开始减少。⑤分化能力观察：电转染组肌管较未转染对照组明显减少,老化细胞较少。⑥Western-blot：酸性成纤维细胞生长因子基因在转染骨骼肌卫星细胞中表达。结果表明,通过电穿孔法可以将酸性成纤维细胞生长因子基因转染进骨骼肌卫星细胞并获得高效持久的表达,并有促进骨骼肌卫星细胞增殖及抑制分化为肌管的作用。     

kir3dl1启动子表达调控载体的构建及其在K562细胞中的活性

为了分析kir3dl1基因核心启动子区域的功能并明确其表达调控机制，构建了kir3dl1基因启动子．荧光素酶报告载体，分析其在K562细胞中的活性。采用PCR方法从含有kit3dl1基因转录起始位点5’侧翼区的质粒中扩增kir3dl1基因核心启动子序列，插入经Bg1II和NcoI双酶切的荧光素酶报告载体pGL3-Basic；采用阳离子脂质体SuperFect包裹荧光素酶报告重组子转染K562细胞，应用双荧光素酶检测试剂盒测定荧光素酶活性；采用MTT法检测脂质体-DNA复合物对细胞存活率的影响。结果表明：成功构建了含有254bp的kir3dl1基因核心启动子序列的荧光素酶报告重组子3DL1-luc254并通过酶切及基因测序方法的鉴定；荧光素酶报告重组子在K562细胞中的荧光素酶活性明显高于阴性对照，且荧光素酶活性、相对活性持续3天无明显衰减。转染了3DLl-luc254报告质粒的K562细胞存活率在76％-92％之间。结论：成功构建了kir3dl1基因启动子-荧光素酶报告载体，本研究采用的转染系统能够有效地在K562细胞中进行基因转染，kir3dl1基因核心启动子在K562细胞中具有较高活性。     

双自杀基因慢病毒转移载体系统的构建及其对K562细胞的杀伤作用

为了探讨双自杀基因慢病毒转移载体系统对K562细胞的杀伤作用,采用分子生物学方法构建了含大肠杆菌胞嘧啶脱氨酶(E.coli CD)和单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)的双自杀基因慢病毒转移载体,将慢病毒基因转移系统中的3种成分质粒(目的基因转移载体、包装结构及包膜结构质粒)用脂质体分为2组(实验组、对照组)共转染入病毒包装细胞293T,在荧光显微镜下观察转染效果,在透射电镜下观察上清中的病毒颗粒.大量收集病毒上清,浓缩后感染K562细胞,荧光显微镜下观察感染效果,RT-PCR鉴定目的基因在K562细胞中的整合转录.给予前体药物5-氟胞嘧啶(5-FC)和(或)无环鸟苷(GCV)后,用MTT法测定体外杀伤效应,扫描电镜下观察使用前体药物后K562细胞的变化.结果表明成功构建了双自杀基因慢病毒转移载体,脂质体法可有效将上述慢病毒表达质粒转入293T细胞.荧光显微镜下观察到对照组大量绿色荧光蛋白(green fluorescenceprotein,GFP)表达.透射电镜下观察到大量浓缩后病毒颗粒.荧光显微镜下观察到此基因转移载体系统对293T细胞及K562细胞的感染率均很高,单独使用GCV或5-FC对转染自杀基因的K562细胞的生长抑制率(growth inhibition ration,GIR)分别为48.73%、50.16%,与未转染K562细胞比较明显升高,有显著性差异(P＜0.01),联合使用5-FC和GCV时K562细胞的GIR为87.69%,比单独使用5-FC或GCV时明显升高,有显著性差异(P＜0.01).结论双自杀基因慢病毒基因转移载体系统可将双自杀基因高效转移至K562细胞,是一种有效的基因转移载体系统.     

PEI与脂质体介导基因转染的比较研究

目的：比较新型转染试剂阳离子聚合物聚乙烯亚胺（PEI）与脂质体2000介导的血管内皮细胞生长因子 VEGF165基因转染人胚肾细胞293T 的转染效率,为基因转染提供新的方法。方法分别采用脂质体和不同 N／P 比值的 PEI 将合成的含有绿色荧光蛋白（GFP）和 VEGF165的质粒转入293T 细胞。转染24 h 后,采用 CCK-8试剂盒检测细胞活性;转染48 h 后在荧光显微镜下观察比较两种转染方法的转染效率,并通过 ELISA 方法检测细胞上清液中 VEGF165浓度,比较两种方法的转染效果。结果当 N／P＝9时,PEI 转染的细胞活性与脂质体转染相近,对细胞的毒性较小;此时,PEI 转染效率与脂质体也相似,均可达到约70％;同样,转染后细胞上清中 VEGF165浓度较未转染组提高（P ＜0．05）,但两种方法转染组间比较差异无统计学意义（P ＞0．05）。结论PEI 作为一种新型的转染试剂,与脂质体相比,在一定比例范围内,具有转染效率高,对细胞毒性小且价格低廉的优势,有望成为基因转染的有效载体。     

has-miR-203真核表达载体的构建及对K562细胞增殖与凋亡的影响

目的构建hsa-miR-203(人微小非编码RNA-203)的真核表达载体,观察其对人慢性粒细胞白血病细胞株(K562)增殖和凋亡的作用。方法构建hsa-miR-203靶向基因的真核表达载体PmiR-203,用脂质体转染法将PmiR-203转染K562细胞;可溶性噻唑盐-8(WST-8)法检测转染后的K562细胞增殖的情况,流式细胞术检测转染后K562细胞的早期凋亡率,实时荧光定量RT-PCR检测bcr/abl mRNA的表达水平,比色法测定caspase-3、caspase-9的活性。结果本法成功构建了重组真核表达载体PmiR-203,流式细胞术结果表明,K562细胞绿色荧光蛋白(GFP)的表达率52.6%。PmiR-203转染K562细胞48 h后,能明显抑制K562细胞的增殖,并促进细胞的早期凋亡。实时荧光定量RT-PCR结果表明,不同浓度的PmiR-203能显著下调bcr/ablmRNA的表达水平,转染后K562细胞的caspase-3、caspase-9的活性明显增强。结论成功构建了hsa-miR-203的真核表达载体PmiR-203,后者主要通过下调bcr/abl融合基因的表达抑制K562细胞的增殖,并通过活化caspase-3、caspase-9促进K562细胞的早期凋亡。     

稳定表达HLA-A*1101蛋白的K562细胞株的建立

本研究目的是建立稳定表达HLA-A*1101分子的K562细胞株,为研究慢性髓系白血病(CML)HLA-I限制性抗原特异T细胞的细胞毒作用提供靶细胞.利用RT-PCR从CML患者外周血单个细胞中扩增HLA-A*1101基因全长序列;利用重组PCR将2A肽连接子(D-V-E-X-N-P-G-P)基因连接到HLA-A+ 1101的3’端,并将其定向克隆入带有增强型绿色荧光蛋白基因的真核表达载体pEGFP-N3,构成HLA-A+ 1101-T2A-EGFP转录盒的重组表达载体;利用电穿孔技术将pEGFP-N3或重组质粒转染入K562细胞,利用荧光显微镜监测绿色荧光蛋白的表达,通过G418筛选出有效转染pEGFP-N3或HLA-A* 1101 -T2A-EGFP载体的K 562细胞株;利用RT-PCR和流式细胞术检测HLA-A* 1101基因和蛋白的表述情况.结果表明,成功构建了以2A肽基因为连接子的HLA-A* 1101-T2A-EGFP真核表达载体;重组质粒转染的K562细胞经G418筛选2个月后,获得2株表达绿色荧光蛋白的K562稳定细胞株HLA-A* 1101 +K562和pEGFP-N3+ K562.RT-PCR检测证明,HLA-A* 1101+ K562细胞表达HLA-A* 1101基因,而pEGFP-N3+ K562细胞则不表达HLA-A*1101;流式细胞术分析显示,HLA-A* 1101和GFP蛋白双阳性HLA-A*1101+K562细胞占88.5％,明显高于pEGFP-N3+ K562细胞(0.698％).结论:建立了一个简单有效地筛选HLA-A+ 1101+ K562细胞株的方法,并成功地建立了膜稳定表达HLA-A*1101蛋白的K562细胞株,为进一步研究CML的特异性细胞免疫提供工具细胞.     

siRNA特异性抑制K562细胞Livin基因表达及其诱导凋亡作用

本研究探讨小分子RNA干扰技术抑制livin基因表达对白血病细胞系K562细胞凋亡的影响。设计合成livin特异性小干扰RNA(siRNA),核转染K562细胞,培养转染后的K562细胞,用RT-PCR检测livin mRNA的表达,Western blot检测Livin蛋白的表达。以未转染细胞作对照,同时转染带有增强型绿色荧光蛋白的载体作为阳性对照,用流式细胞术检测其细胞绿色荧光以确定转染效率。用膜联蛋白Ⅴ及碘化丙锭双染法检测细胞凋亡率。结果表明,电穿孔的转染效率可达50%。siRNA既可以抑制livin mRNA表达,也可以抑制livin蛋白表达。特异性siRNA转染细胞后48 h细胞凋亡率为(27.41±2.30)%,与对照组(9.63±0.89%)比较明显提高(P<0.05)。结论:SiRNA可以抑制livin基因的表达,并能抑制livin基因的抗凋亡作用。     

Gene transfer and expression of a non-viral polycation-based vector in CD4+ cells.

CD4-selective targeting of an antibody-polycation-DNA complex was investigated. The complex was synthesized with the anti-CD4 monoclonal antibody B-F5, polylysine268 (pLL) and either the pGL3 control vector containing the luciferase reporter gene or the pGeneGrip vector containing the green fluorescent protein (GFP) gene. B-F5-pLL-DNA complexes inhibited the binding of 125I-B-F5 to CD4+Jurkat cells, while complexes synthesised either without B-F5 or using a non-specific mouse IgG1 antibody had little or no effect. Expression of the luciferase reporter gene was achieved in Jurkat cells using the B-F5-pLL-pGL3 complex and was enhanced in the presence of PMA. Negligible luciferase activity was detected with the non-specific antibody complex in Jurkat cells or with the B-F5-pLL-pGL3 complex in the CD4- K-562 cells. Using complexes synthesised with the pGeneGrip vector, the transfection efficiency in Jurkat and K-562 cells was examined using confocal microscopy. More than 95% of Jurkat cells expressed GFP and the level of this expression was markedly enhanced by PMA. Negligible GFP expression was seen in K-562 cells or when B-F5 was replaced by a non-specific antibody. Using flow cytometry, fluorescein-labelled complex showed specific targeting to CD4+ cells in a mixed cell population from human peripheral blood. These studies demonstrate the selective transfection of CD4+ T-lymphoid cells using a polycation-based gene delivery system. The complex may provide a means of delivering anti-HIV gene therapies to CD4+ cells in vivo.     

联合转染P53、AS基因对K562细胞增殖的抑制作用

本研究观察联合转染p53、血管生成抑素(angiostattn,AS)基因对人K562细胞的抑制作用,并初步探讨其机制.用脂质体转染法将pVITRO2-hp53-hAS转染K562细胞17天后,以RT-PCR法检测转染后细胞目的基因的表达,通过MTT生长曲线、流式细胞术检测细胞周期来观察细胞生物学改变;用细胞免疫化学观察VEGF、Bcl-2、Bax蛋白表达差异.结果表明转染成功后目的基因在细胞中获得稳定表达,目的基因转染组细胞上升幅度均比空载体转染组细胞低(p＜0.05),且双基因组细胞上升幅度(最后1天的A290 nm值0.264±0.011)比p53组(最后1天的A290 nm值0.652±0.039)和AS组(最后1天的A290 nm值0.604±0.017)低(p＜0.05).转染后,VEGF和Bcl-2蛋白表达减弱,Bax蛋白表达加强.结论联合转染p53和AS基因对K562细胞增殖有较强的抑制作用,且比单独转染组作用强,两者协同作用的机制可能是共同影响bcl-2、bax表达的途径.     

小发夹RNA对白血病K562细胞血管内皮生长因子受体Fit-1基因表达的抑制作用

本研究观察小发夹RNA对白血病细胞血管内皮生长N子受体flt-1基因表达的抑制作用并探讨其对白血病细胞侵袭能力的影响及作用机制。采用脂质体介导的方法将构建的人flt-1基N特异性shRNA真核表达载体转染入K562细胞,用（3418抗性筛选获得阳性克隆;抽提基因组DNA,用PCR方法验证shRNA基因对K562细胞的转染;以RT—PCR和免疫印迹反应检测flt-1mRNA和蛋白表达量的变化;用Boyden小室体外侵袭实验检测白血病细胞的侵袭能力;RT～PCR方法检测白血病细胞MMP-2和MMP-9的表达。结果表明,flt-1基因特异性shRNA真核表达载体转染入白血病细胞株K562,G418筛选2周获得阳性克隆;PCR检测证实shRNA基因整合入白血病细胞基因DNA;携有shRNA的flt-1基因能明显下调白血病细胞内flt-1基因mRNA表达水平;设计的2种不同flt-1shRNA序列能不同程度干扰flt—1基因和蛋白在细胞中的表达,两纽阳性细胞中flt-1基因表达抑制率分别为46．1％和65．4％;flt—1 shRNA转染白血病细胞系K562细胞后,MMP-2和MMP-9mRNA表达水平均较转染前明显下降;阳性细胞穿透人工重组基底膜的能力（4．3±1．2）％较对照组（12．7±1．9）％及（9．6±1．7）％明显降低（P〈0．01）。结论：VEGF受体flt-1特异性shRNA的真核表达载体能够高效转染入白血病细胞株K562,有效抑制flt-1基因的表达,并使白血病细胞体外侵袭能力减弱,MMP-2和MMP-9mRNA表达水平下降。这提示VEGF可能通过与其受体结合调控MMP-2和MMP-9的方式,参与白血病细胞的转移。     

TerplexDNA gene carrier system targeting artery wall cells.

The development of non-viral gene carrier systems becomes more urgent and important due to the major biosafety considerations involved with application of viral vector systems for clinical gene therapy. We recently developed a novel non-viral gene carrier system, termed TerplexDNA, which showed high gene transfer efficiency when compared to the lipofectamine gene delivery system both in HepG2 and A7R5 cell lines in vitro. In present studies, we demonstrated that the TerplexDNA gene carrier system specifically delivered the reporter genes (LacZ and Luciferase) and therapeutic gene (hrVEGF(165) cDNA) into bovine aortic artery wall cells (endothelial cells and smooth muscle cells) by receptor mediated endocytosis. We found that the transfection efficiency to these primary artery wall cells, when mediated by the TerplexDNA system, was dose-dependent, saturable and was significantly inhibited by excess free LDL. The transfection efficiency of the TerplexDNA gene carrier system was approximately 60-fold higher than that of the lipofectamine gene carrier system. The TerplexDNA gene carrier system is a useful and promising tool for artery wall gene transfer.     

Amaxa Nucleofector~（TM）核转染仪转染白血病细胞株L1210

慢性淋巴细胞白血病细胞株L1210是广泛运用于白血病发病机制以及化疗药物研究的细胞模型,但该细胞株与其它悬浮细胞株一样,存在着转染效率低的难题。本研究旨在探讨如何提高L1210细胞株的转染效率。应用报告基因pEGFP并通过Amaxa NucleofectorTM核转染仪的几种转染预设模式转染悬浮L1210细胞,与脂质体Lipofectamine 2000转染进行对比,在荧光倒置显微镜下观察、使用流式细胞术检测转染效率,用台盼蓝排斥实验比较存活率。结果表明：使用核转染仪进行转染在L1210细胞中获得了很高的转染效率,且在一样细胞密度（2×106/ml）和质粒量（10μg）条件下,在24小时后进行比较,核转染仪预设模式A-20转染效率达（61.6%）,明显高于其它模式（S-18、T-20）,存活率可达50.5%;脂质体转染24小时细胞存活率为88%,但转染效率极低（〈1%）。结论：核转染仪转染L1210的效率明显高于脂质体转染方案,其转染效率最高可达61.6%,存活率可达50.5%,此结果可满足科研工作需求。     

High-efficiency transfection of primary human and mouse T lymphocytes using RNA electroporation.

The use of nonviral gene transfer methods in primary lymphocytes has been hampered by low gene transfer efficiency and high transfection-related toxicity. In this report, high gene transfection efficiency with low transfection-related toxicity was achieved by electroporation using in vitro-transcribed mRNA. Using these methods, >90% transgene expression with >80% viable cells was observed in stimulated primary human and murine T lymphocytes transfected with GFP or mCD62L. Electroporation of unstimulated human PBMCs or murine splenocytes with GFP RNA yielded 95 and 56% GFP+ cells, respectively. Electroporation of mRNA for NY-ESO-1, MART-1, and p53 antigen-specific TCRs into human T lymphocytes redirected these lymphocytes to recognize melanoma cell lines in an MHC-restricted manner. The onset of gene expression was rapid (within 30 min) and durable (up to 7 days postelectroporation) using both GFP and TCR-mediated recognition of target cells. There was no adverse effect observed on the T lymphocytes subjected to RNA electroporation evaluated by cell growth rate, annexin-V staining of apoptotic cells, BrdU incorporation, tumor antigen-specific recognition or antigen-specific TCR affinity. The results of this study indicate that mRNA electroporation provides a powerful tool to introduce genes into both human and murine primary T lymphocytes.     

携带人OCT4A基因的慢病毒载体的构建及其稳定转染K562白血病细胞株的建立

本研究旨在构建共表达人OCT4A与绿色荧光蛋白（GFP）慢病毒载体pLVX-OCT4A-ZsGreen1,并通过感染获得稳定表达重组质粒的白血病K562细胞系,观察OCT4A在其中的表达。根据Gen Bank数据库提供的OCT4A mRNA序列,合成编码mRNA基因的特异性引物序列,通过RT-PCR技术扩增出OCT4A全长片段,克隆至pCR-Blunt载体。将OCT4A DNA片段酶切回收后克隆至经EcoR1酶切线性化的慢病毒载体pLVX-IRES-ZsGreen1,构建pLVX-OCT4A-ZsGreen1慢病毒重组质粒,利用测序鉴定所构建的重组载体是否正确。经三质粒包装系统包装后获得高滴度慢病毒颗粒并感染人白血病细胞系K562,通过流式细胞仪分选获得稳定表达的白血病细胞系,应用Real-time PCR和Western blot方法分别检测稳定转染细胞系的OCT4A mRNA和OCT4A蛋白表达。应用CCK-8法和平板细胞克隆形成试验测定OCT4A对K562细胞增殖能力的影响。结果表明,经限制性内切酶检测及基因测序证实成功构建了携带OCT4A基因的重组慢病毒;包装病毒颗粒超速离心后病毒滴度达（1.43±0.25）×10^8U/ml;病毒感染K562细胞后经流式细胞仪分选获得GFP＋细胞,实时定量PCR及Western blot证实病毒感染后OCT4A基因及蛋白的表达可有效上调;CCK-8法及平板集落形成试验显示病毒感染的K562细胞体外增殖活性明显升高,与对照组相比均有统计学差异（P〈0.05）。结论：成功构建了表达OCT4A基因的慢病毒载体,并且获得可稳定上调OCT4A表达的K562细胞株。