慢病毒载体转染犬睾丸生殖细胞

摘要: 目的观察慢病毒载体( Lentiviral vector,LV) 对犬生殖细胞的转染,为基于LV 的精子介导法制备转基因动 物提供依据。方法采用睾丸打点注射法,向比格犬两侧睾丸分别注入滴度为5 × 108、1 × 108、2 × 107 TU /mL 的 慢病毒液组成3 个剂量组,每点注射量为每只犬0. 2 mL。于注射后第2 周开始采集精液,通过精液DNA 的PCR 检 测和精子荧光镜检评估绿色荧光蛋白( green fluorescent protein,GFP) 基因的整合及表达。结果1) 在高剂量组,整 合并表达GFP 基因的精子于第4 周首现并持续至第17 周; 在中、低剂量组于第5 周首现,分别持续到第14 周、12 周。2) GFP 表达的高峰期在注射后第7 周～ 10 周。3) GFP 表达于整个精子,以顶体后区和精子尾颈部表达最强。 4) 注射后第2 周～ 6 周,中剂量组犬采精困难,高低剂量组犬精子畸形率有上升的趋势。5) 在GFP 表达的高峰期, 绿色荧光精子的百分率在高、中、低剂量组分别为43. 33% 、35. 53% 和4. 55% ,具有明显的差异。结论基于LV 的 精子介导转基因法( Sperm-mediated gene transfer,SMGT) 可成功获得转基因犬精子,转基因阳性率、表达的强度与 持续时间与慢病毒滴度相关。     

用慢病毒载体介导产生绿色荧光蛋白（GFP）转基因小鼠

以慢病毒（lentivirus）载体为骨架，携带绿色荧光蛋白（GFP）基因的假病毒，通过小鼠受精卵卵周隙注射，将其感染小鼠受精卵，经移植于假孕母鼠后获得转基因小鼠．应用PCR、荧光显微镜观察和流式细胞仪分析等技术，证明了GFP基因的整合率达到40%以上；实时定量PCR分析结果表明转基因小鼠中GFP基因整合的拷贝数约为40；染色体荧光原位杂交分析结果显示GFP基因在小鼠染色体上的整合是随机的，并通过交配可将外源基因遗传至子代，获得的多整合位点和不同表达水平的转基因小鼠具有明显的实际应用和研究价值．文中报道的慢病毒载体介导的转基因技术为高效制备和选育高表达转基因小鼠品系提供了一种有效的途径．     

小鼠Sirt3基因过表达慢病毒载体的构建及其表达鉴定

构建小鼠Sirt3基因过表达慢病毒载体,检测人神经母细胞瘤细胞(SK-N-SH细胞)感染Sirt3基因过表达慢病毒后Sirt3 mRNA和蛋白的表达,为在细胞和动物水平研究Sirt3的作用提供新的途径和工具。利用Genebank检索的小鼠Sirt3基因序列,人工合成法合成小鼠Sirt3基因的c DNA片段,将其克隆至慢病毒载体p CDH-CMV-MCS-EF1-cop GFP中,构建慢病毒表达质粒。进行酶切及测序验证后,将慢病毒表达质粒连同辅助包装原件载体质粒共同转染入293T细胞,收集上清,测定病毒滴度。用Sirt3基因过表达慢病毒感染SK-N-SH细胞,即为Sirt3过表达组(Sirt3);用空载体慢病毒感染的SK-N-SH细胞为空载体组(GFP);未感染病毒的SK-N-SH细胞为对照组(CON)。收集细胞后,用Real-time PCR法检测各组细胞Sirt3 mRNA的水平;用Western blotting法检测各组细胞Sirt3蛋白的表达。Sirt3基因过表达慢病毒载体构建成功,病毒滴度为1.0×10~9TU/m L。Sirt3组SK-N-SH细胞的Sirt3 mRNA和Sirt3蛋白水平均显著高于GFP组和CON组(P0.01)。成功构建的Sirt3基因过表达慢病毒载体具备高效感染力,能在SK-N-SH细胞高效过表达Sirt3,本研究结果为今后进一步在神经细胞和模型动物中研究Sirt3的作用提供了新的途径和工具。     

Npas4基因过表达慢病毒的构建及其在SK-N-SH细胞的表达

研究旨在构建Npas4基因过表达慢病毒,为进一步深入探索Npas4基因的功能奠定基础。用人工合成大鼠Npas4基因c DNA片段,将其插入p CDH-CMV-MCS-EF1-cop GFP构建慢病毒表达质粒p CDH-Npas4。酶切、测序验证质粒后,将p CDHNpas4和辅助质粒共转染包装细胞293T,浓缩上清得病毒颗粒并测定病毒滴度。取病毒颗粒感染SK-N-SH细胞48 h,收集细胞采用Western blotting法检测Npas4蛋白的表达。p CDH-Npas4携载正确Npas4基因,将其包装293T细胞后能产生病毒。病毒滴度为1.05×109TU/m L。相比于转染GFP病毒对照组(GFP)和未转染对照组(control),Npas4重组慢病毒组(Npas4)的细胞Npas4蛋白表达显著增高。成功构建Npas4基因过表达的重组慢病毒载体p CDH-Npas4,并获得高效的重组慢病毒,能将外源Npas4基因导入SK-N-SH细胞,为进一步研究Npas4基因的相关功能奠定了基础。     

BGC-823细胞中慢病毒途径针对HIF-1α基因的RNAi实验

目的：构建人HIF-1α基因的shRNA慢病毒载体、包装生产重组慢病毒颗粒,病毒途径高效感染胃癌细胞株BGC-823,并验证基因沉默效率。方法：在NCBI数据查找人HIF-1α基因序列,然后使用siRNA在线设计软件,设计针对基因CDS区的3条siRNA序列及Negative序列。根据设计好的siRNA序列设计双链互补的shRNA-Oligo DNA,退火形成双链后与线性化载体链接,构建shRNA重组表达载体。经由293TN细胞包装shRNA重组慢病毒颗粒,随后使用重组病毒感染BGC-823,通过荧光标记蛋白GFP确定感染效率后收集细胞样本,分别采用Real-time PCR和Western blot方法检测靶基因在mRNA和蛋白质水平的沉默效率。结果：shRNA重组表达载体测序结果与设计序列完全一致,包装病毒后滴度达到1×104 ifu/μL。慢病毒感染BGC-823细胞取得了极高的基因转导效率。mRNA检测结果显示,siRNA3对于对与目的基因的沉默效果最好,较阴性对照序列组相比较,mRNA的表达量下降了92%,Western blot检测的结果与mRNA检测结果完全相符合。结论：通过慢病毒途径,可以在BGC-823细胞中高效的进行HIF-1α基因的沉默。     

脂肪干细胞经两种方法移植后在多囊卵巢综合征大鼠体内分布的比较

目的:比较观察脂肪来源间充质干细胞(ADSCs)分别经静脉和卵巢原位移植后在多囊卵巢综合征(PCOS)大鼠卵巢的归巢及其它器官的分布情况.方法:用携带绿色荧光蛋白(GFP)基因的慢病毒载体感染ADSCs,获得表达GFP的ADSCs.利用皮下注射脱氢表雄酮的方法制备PCOS大鼠模型,随机分为PCOS组(A组,n=8)、尾静脉注射组(B组,n=8)、卵巢原位注射组(C组,n=8),另选同批次正常大鼠8只设为空白对照组(D组,n=8).B、C组分别通过尾静脉和卵巢原位注射移植标记GFP的ADSCs,移植1周和1月取各组大鼠卵巢、子宫、肝、肾及肺,观察卵巢外观,各组织行冰冻切片在荧光显微镜下观察荧光分布情况.结果:慢病毒转染ADSCs48 h后,可见明显GFP表达,随着时间的推移,GFP的表达逐渐增多.B组卵巢表面未见囊肿,ADSCs散在分布于卵巢间质,子宫、肾、肝也可见ADSCs分布,但以卵巢最为多见,肺部未见明显荧光.C组卵巢注射部位可见囊性肿物,ADSCs局限分布于卵巢间质,除卵巢及部分子宫可见荧光外,其它组织未见明显荧光.两移植组移植1月及1周卵巢均可见绿色荧光标记的ADSCs.结论:移植的ADSCs可在PCOS大鼠体内存活并向卵巢归巢.通过尾静脉移植的ADSCs具有广泛分布的特点,而卵巢原位注射主要局限在卵巢局部.     

铅对小鼠睾丸生精细胞凋亡及Caspase-3,Bcl-2和Bax基因表达的影响

为了研究铅致小鼠睾丸生精细胞凋亡及其对Caspase-3,Bax和Bcl -2基因表达的影响.25只雄性小鼠随机分成5组:0h对照组、12h染铅组、24h染铅组、36h染铅组和48h染铅组,每组5只,实验组按照100mg/kg的剂量腹腔注射醋酸铅溶液,5组小鼠分别于0h、12h、24h、36h、48h后脊柱拉断处死,取其睾丸组织,用苏木精-伊红染色及免疫组化技术检测睾丸组织细胞凋亡及凋亡相关蛋白Caspase -3,Bcl -2和Bax的表达.结果显示:细胞凋亡相关基因Caspase -3,Bcl -2和Bax的表达较对照组差异显著,Caspase -3和Bax在染铅毒后表达量一直上升,Bcl -2的表达量一直下降,差异性随染铅时间的不同而有变化.铅负荷至一定程度时可致小鼠睾丸细胞凋亡,且呈一定量效关系(P＜0.01),这种作用可能与Bcl -2基因低表达和Caspase-3与Bax基因高表达有关.     

用精原干细胞介导法制备乙肝病毒X基因转基因小鼠的实验研究

目的　探讨精原干细胞介导法制备乙肝病毒X基因转基因小鼠的可行性 .方法　构建乙肝病毒X基因表达载体 pcDNA3 X ;应用微量注射针将脂质体包裹的 pcDNA3 X表达载体直接注入C5 7BL/ 6N雄性小鼠睾丸的曲细精管内 ,于第一次注射后 6周 ,与雌鼠交配 ,用PCR法和免疫组化法检测仔鼠基因组中的外源DNA和肝组织中表达的 pX蛋白 .结果　共产仔鼠 16只 ,其中 1只为阳性仔鼠 ,阳性率为 6 .2 5 %.结论　初步明用精原干细胞介导法制备X基因转基因小鼠是可行的 .     

LITAF基因过表达慢病毒载体的构建及鉴定

目的：探讨构建人脂多糖诱导肿瘤坏死因子释放因子(LITAF)基因的过表达慢病毒载体的技术方法并检测其体外表达目的基因的水平。方法：设计LITAF基因引物,应用聚合酶链反应(PCR)的方法扩增LITAF基因片段,应用EcoRI、BamHI酶切LV8载体,通过连接酶将LITAF基因片段连接至线性化的LV8载体上,应用酶切及测序方法鉴定LITAF-LV8重组质粒。将其包装慢病毒后感染293T细胞(人胚肾细胞),观察绿色荧光蛋白(GFP)的表达,验证后感染肝癌细胞株HepG2。RT-PCR和Western-blot鉴定感染后HepG2中LITAF的表达。结果：LITAF基因在慢病毒感染的HepG2细胞中的表达显著高于对照组细胞。结论：成功构建了过表达LITAF的HepG2细胞株,为后期研究提供了实验基础。     

脂多糖诱导肿瘤坏死因子释放因子基因过表达慢病毒载体的构建及鉴定

探讨构建人脂多糖诱导肿瘤坏死因子释放因子(LITAF)基因的过表达慢病毒载体的技术方法,并检测其体外表达目的基因的水平。设计LITAF基因引物,应用聚合酶链反应(PCR)的方法扩增LITAF基因片段;应用EcoRI、Bam HI酶切LV8载体,通过连接酶将LITAF基因片段连接至线性化的LV8载体上,应用酶切及测序方法鉴定LITAF-LV8重组质粒,将其包装慢病毒后感染293T细胞(人胚肾细胞),观察绿色荧光蛋白(GFP)的表达,验证后感染肝癌细胞株HepG2。RT-PCR和Westernblot鉴定感染后HepG2中LITAF的表达。LITAF基因在慢病毒感染的HepG2细胞中的表达显著高于对照组细胞。说明成功构建了过表达LITAF的HepG2细胞株,为后期研究提供了实验基础。     

小鼠睾丸发育全过程的组织学观察

为系统观察小鼠睾丸组织发育过程,将生后1～57d处于不同发育时期的17组昆明种正常小鼠睾丸组织制备石蜡切片、进行H.E染色分析。结果表明:小鼠生后初期睾丸曲细精管中只有支持细胞和原始生精细胞;至生后8d时出现B型精原细胞;15d时出现初级精母细胞;23d时出现次级精母细胞及少量圆形精子细胞,此后圆形精子细胞逐渐增多;30d时圆形精子细胞发生变态;36d时大量精子开始稳定出现于曲细精管管腔中,并延续至此后各期。这意味着小鼠生精细胞在出生后经过一个相对连续的发育分化过程,至生后约36d发育成熟。这为细化小鼠睾丸组织发育和精子发生过程提供了详细资料。     

磷酸钙法将MMP-2，MMP-3双基因干扰载体转入HEK293T细胞的效率观察

检测用磷酸钙法能否将修饰后用于沉默MMP-2,MMP-3基因的慢病毒载体有效地转入到HEK293T细胞。利用磷酸钙法,MMP-2,MMP-3双基因干扰载体（MMP组）与对照质粒（对照组）被分别转染HEK293T细胞,在转染后的第24,48及72h,通过计算绿色荧光蛋白（GFP）阳性细胞数的百分比来判断转染效率。转染24h后,两组细胞均生长状况良好,荧光显微镜下观察,已有大量绿色荧光出现,计算MMP组转染效率为（91．5±6．2）％,对照组转染效率为（80．3±4．7）％;转染后48—72h,两组感染效率均未见明显下降。与对照相比,插入了MMP-2,MMP-3 shRNA模板序列的慢病毒载体没有降低磷酸钙法转染HEK293T细胞效率,反而有所增高。     

小鼠睾丸发育过程中Si1基因表达的研究

 以1天龄、未成熟(3周龄)、成熟期(10周龄以上)的昆明正常小鼠睾丸组织为实验材料,利用地高辛标记的Si1基因探针在其组织切片上进行DNA-mRNA分子原位杂交,探讨Si1基因在小鼠睾丸发育过程中的表达变化.同时,分别在生后15,20 d及25 d的昆明小鼠睾丸组织切片上进行凋亡细胞原位检测,验证小鼠睾丸上述发育时期的细胞凋亡情况.结果发现:①Si1基因在1天龄小鼠的睾丸组织生精上皮内无杂交信号;在未成熟小鼠的睾丸组织部分生精上皮内有极强的杂交信号;在成熟小鼠的睾丸组织生精上皮内无杂交信号.②小鼠睾丸组织生精上皮内,凋亡细胞数从生后第15-20天呈增加趋势,于生后第20天出现峰值,生后第25天又降低.上述结果表明Si1基因可能参与了小鼠睾丸的发育过程,在小鼠睾丸发育的特定时期发挥作用,由于Si1基因的表达与小鼠生精细胞凋亡发生的时期同步,表明该基因可能与小鼠睾丸发育过程中的细胞凋亡有关.     

慢病毒介导的外源基因在人牙髓干细胞中的表达

牙髓干细胞（dental pulp stem cells,hDPSC）是牙源性的间充质干细胞,具有多向分化潜能.已有的研究表明,一些蛋白因子能够诱导牙髓干细胞的牙向分化,但尚无通过过量表达某些关键基因来诱导牙髓干细胞牙向分化的报道.利用绿色荧光蛋白作为报告基因,探究慢病毒介导的外源基因在牙髓干细胞中的表达,分离并鉴定人的恒牙牙髓干细胞,用携带绿色荧光蛋白标记的慢病毒原液感染DPSC,感染病毒后的DPSC进行传代以验证外源基因的稳定表达,并将感染慢病毒后的DPSC与羟基磷灰石/磷酸三钙（hydroxyapatite/tricalcium phosphate,HA/TCP）混合移植到小鼠肾囊膜下培养8周.结果表明：用绿色荧光蛋白标记的慢病毒能够整合到牙髓干细胞的基因组中并获得稳定的表达,感染慢病毒前后的牙髓干细胞增殖率没有发生改变,感染病毒的hDPSC与HA/TCP混合移植到肾囊膜下仍能够产生牙本质牙髓样结构,因此利用慢病毒载体介导的绿色荧光蛋白并不影响牙髓干细胞的生物学特性,说明在进一步利用慢病毒载体研究过量表达基因在牙髓干细胞牙向分化的作用中,绿色荧光蛋白可以作为标记蛋白.     

Germ cell transplantation in infertility mouse

This work investigated the spermatogenesis in an infertility BALB/c-nu mouse model by reinfusing germline stem cells into seminiferous tubules. Donor germ cells were isolated from male FVB/NJ-GFP trensgenic mice. Seminiferous tubule microinjection was applied to achieve intratubular germ cell transfer. The germ cells were injected into exposed testes of the infertility mice. We used green fluorescence and DNA analysis of donor cells from GFP transgenic mice as genetic marker. The natural mating and Southern blot methods were applied to analyze the effect of sperm cell transplantation and the sperm function after seminiferous tubule microinjection. The spermatogenesis was morphologically observed from the seminiferous tubules in 41/60 （68.33%） of the injected recipient mice using allogeneic donor cells. In the colonized testes, matured spermatozoa were seen in the lumen of the seminiferous tubules. In this research, BALB/c-nu infertility mouse model, the recipient animal, was used to avoid immunological rejection of donor cells, and germ cell transplantation was applied to overcome infertility caused by busulfan treatment. These results demonstrate that this technique of germ cell transplantation is of great use. Germ cell transplantation could be potentially valuable to oncological patients.     

特异性siRNA对大鼠肝星状细胞TIMP-1表达的影响

观察金属蛋白酶组织抑制因子-1（TIMP-1）小干扰RNA真核表达载体转染肝星状细胞株HSC-T6后TIMP-1基因表达的情况。构建携带绿色荧光蛋白（GFP）基因的小干扰RNA真核表达载体pGCsi-U6／TIMP-1 shRNA,利用该载体介导四个特异性和一个非特异性的TIMP-1 shRNA,分别为TIMP-1 shRNA1、TIMP-1 shRNA2、TIMP-1 shRNA3、TIMP-1 shRNA4和TIMP-1 shRNA—NON。采用阳离子脂质体介导法转染HSC-T6细胞,激光共聚焦显微镜观察GFP表达,荧光实时定量PCR方法检测TIMP-1 mRNA表达情况。质粒转染HSC—T6细胞后,激光共聚焦显微镜观察转染组细胞内均见绿色荧光,未转染组未见绿色荧光;mRNA水平检测显示：与正常对照组相比,TIMP-1 shRNA1、TIMP—1 shRNA2和TIMP-1 shRNA4对TIMP-1基因表达较强的抑制作用,尤TIMP-1 shRNA1抑制作用最强（P〈0．01）。pGCsi—U6介导的TIMP-1 shRNA1能更加有效的抑制肝星状细胞中TIMP—1的表达。     

喜炎平注射液对博来霉素诱导小鼠肺纤维化的作用及机制研究

目的观察喜炎平注射液对博莱霉素（bleomycin,BLM）所致小鼠肺纤维化的作用并探讨可能的机制。方法将昆明小鼠随机分为对照组、喜炎平（XYP）组、博来霉素（BLM）模型组、BLM＋XYP组。经气管内1次性灌注BLM复制肺纤维化动物模型,治疗组造模后同时予尾静脉注射喜炎平直至第28天实验结束,药物干预后第7天、28天分别处死动物,第7天测定肺湿干重比（W／D）,髓过氧化物酶（MPO）活性,苏木精一伊红（HE）染色观察肺泡炎症,第28天测定羟脯氨酸（HYP）含量及前I型胶原蛋白mRNA（procollagenI mRNA）表达水平,Masson染色观察肺纤维化程度。结果第7天,BLM＋XYP组小鼠较BLM组的肺泡炎程度明显减轻,肺W／D及MPO活性降低（P〈0．05）,第28天,BLM＋XYP组小鼠肺组织HPY含量、procollagen I mRNA表达水平较BLM组明显降低（P〈0．05）,Masson染色显示胶原沉积减少,肺纤维化程度减轻。结论喜炎平对博莱霉素所致小鼠肺纤维化具有一定的干预作用,其机制可能与其抗炎作用有关。