基因载体的性能改进及应用研究进展

基因治疗作为一种治疗遗传缺陷和获得性疾病的潜在方法格外受到关注,它为癌症、某些自身免疫性疾病和单基因遗传病等的治疗提供了一种新的思路。基因载体是基因治疗能否成功的关键。理想的基因治疗载体应该是转染效率高、靶向性强、安全且易于大规模生产的。目前,广泛使用的基因载体包括病毒载体和非病毒载体。常用的腺病毒、腺相关病毒、逆转录病毒及慢病毒等病毒载体通过删除具有致病性的基因片段,在合适的位置插入治疗基因,增加了其安全性,并越来越为临床所用。阳离子脂质体、阳离子聚合物等非病毒载体在基因序列中加入启动子后也大大提高了转染效率。以基因载体为基础的基因治疗也取得了一定的成果,如利用病毒载体将致死性基因导入肿瘤细胞以杀死肿瘤细胞,利用溶瘤病毒载体使肿瘤细胞破裂、降解治疗肿瘤,利用载有基质细胞衍生因子-1基因的非病毒载体局部给药治疗心梗等。

社交孤立对老年人心脑血管疾病的影响研究

目的分析我国老年人群社交孤立状况及其对心脑血管疾病的影响。方法通过第4次中国城乡老年人生活状况抽样调查数据库, 由婚姻状态、是否独自居住、经常联系的亲友数量、社会参与4个部分内容计算社交孤立评分。通过χ2检验评估社交孤立人群特征、各省级行政区情况及各协变量亚组间的差异性;采用Logistic回归分析社交孤立及相关因素对心脑血管疾病的影响。结果 218 329名老年人纳入最终分析, 山东省社交孤立发生率和人数均为全国最高(18.95%、3 360/17 735), 东部沿海省份社交孤立发生率显著高于西部地区。农村居住、女性、高龄、少数民族、低学历、经济状况差、吸烟、饮酒、缺乏锻炼、孤独、睡眠质量差、对住房条件不满意人群的社交孤立发生率更高。调整了负性情绪体验或不良生活方式后, 社交孤立会增加心脑血管疾病的发病风险(OR=1.190、95%CI:1.016~1.296、P=0.016, OR=1.208、95%CI:1.131~1.291、P<0.001), 在同时调整二者后心脑血管疾病的发病风险进一步增加(OR=1.237, 95%CI:1.160~1.319, P<0.001)。结论社交孤立与不良生活方式、负性情绪结合均会增加心脑血管疾病的发病风险, 应重视老年群体的社交孤立问题。

上转换纳米颗粒结合近红外光进行心脏光遗传学研究的可行性探究

目的探讨上转换纳米颗粒(upconversion nanoparticles,UCNPs)结合980 nm近红外光(near infrared,NIR)能否通过激发可见光激活光敏蛋白(channelrhodopsin-2,ChR2)成功夺获心肌。方法15只SD幼鼠按随机数字表法随机分为光敏蛋白(ChR2)组(5例)、红色荧光蛋白(mCherry)组(5例)和对照组(5例),分别经颈静脉注入带有相应基因的腺相关病毒(adeno-associated virus,AAV)载体AAV9-CAG-hChR2(H134R)-mCherry、AAV9-CAG-mCherry和磷酸盐缓冲盐溶液(PBS),8周后开胸暴露心脏实施在体实验。自制包含UCNPs的聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)透光薄膜,将薄膜贴附于右心室游离壁,980 nm NIR经程序设置脉冲参数,由400μm芯径光纤输出,至于薄膜上方,同步记录NIR输出信号及体表心电图,观察NIR夺获右心室心肌的情况。结果ChR2组大鼠心肌可被NIR激发转换出的可见光(包含波长450 nm和475 nm的蓝光)夺获,并且随着NIR输出功率的增加1~6 W,心肌夺获率可增加至100%,随着NIR脉冲宽度的增加(5、10、20、50 ms),夺获心脏的NIR输出功率逐渐减小。而mCherry组和对照组大鼠心脏对980 nm NIR经UCNPs薄膜上转换的可见光无上述反应。结论UCNPs结合980 nm NIR用于光遗传学技术可成功夺获心肌,利用NIR的组织穿透性优势,有可能为心脏光遗传学研究提供新的实施策略。

利用光遗传学技术实施终止室性心律失常的实验研究

目的探讨基于光遗传学技术的程控光照终止大鼠室性心律失常的有效性及其影响因素。方法将SD大鼠18只随机等分成3组:ChR2光照组,ChR2未光照组,空载病毒组,前两组动物经颈静脉注射100μl光敏蛋白载体病毒pAAV-CAG-hChR2(H134R)-mCherry,空载病毒组注射100μl空载病毒pAAV-CAG-mCherry。8周后,所有大鼠均麻醉后开胸充分暴露心脏,结扎冠状动脉左前降支后给予Burst电刺激(10 V,50 Hz,100个脉冲,持续2 s)诱发心室颤动或室性心动过速,ChR2光照组和空载病毒组分别给予4个间隔1 s的脉冲宽度为1 s的473 nm蓝光照射心外膜表面,ChR2未光照组不进行光照,观察光照终止的有效性,同时改变光功率密度(2、4、8、10、20倍阈值)观察不同光功率密度对终止效率的影响。对心脏组织石蜡切片进行HE染色和荧光观察。结果 ChR2光照组的终止成功率为98.0%±2.0%,明显高于ChR2未光照组(51.7%±6.0%)和空载病毒光照组(57.2%±6.8%)。功率密度依次增加(2、4、8、10以及20倍功率密度阈值),终止率也逐渐增加,分别为64.0%±6.8%、70.0%±7.1%、74.0%±8.7%、88.0%±3.7%和98.0%±2.0%。HE染色显示急性心肌梗死存在,石蜡切片红色荧光显示ChR2光照组、ChR2未光照组转染目标光敏感蛋白ChR2成功。而空载病毒组未表达ChR2。结论表达了ChR2的心脏发生室性心律失常,可被光遗传学技术有效终止,且终止成功率与光照功率密度相关。

金合欢素对心肌梗死大鼠诱导的室性心律失常影响

目的研究金合欢素对心肌梗死(MI)大鼠诱导的室性心律失常影响。方法体重180~200 g SPF级雄性SD大鼠30只,随机分为假手术组,MI组和金合欢素组,每组10只,后2组结扎左冠状动脉前降支建立MI模型。MI4周后,利用超声测量大鼠左室射血分数(LVEF)、左室短轴缩短率(LVFS)、左室收缩未期内径(LVIDS)、左室舒张未期内径(LVIDD)。利用体表心电图记录和测量心率(HR)、PR间期、QRS波时限和QT间期。在Burst刺激心室诱发心律失常前30 min,金合欢素组大鼠尾静脉注射金合欢素10 mg/kg,假手术组和MI组大鼠均以相同的给药方式给予等量的生理盐水。记录6 V、8 V和10 V Burst刺激下室性心律失常的诱发率和持续时间。实验完成后,对动物左室心肌组织进行取材并行组织学检查。结果与假手术组(n=7)相比,MI组(n=6)和金合欢素组(n=6)LVEF、LVFS、LVIDS及LVIDD差异具有统计学意义(P<0.05)。金合欢素组相比于假手术组,HR、PR间期以及QRS时限的差异具有统计学意义(P<0.05)。用(8 V,50 Hz,100个脉冲,持续2 s)Burst刺激大鼠心室,假手术组未诱导室性心律失常。与MI组比较,金合欢素组大鼠室性心律失常的诱发率(30.56%vs58.33%,P<0.05)和持续时间[(5.99±4.13)s vs(14.34±6.33)s,P<0.05]均显著改善。与假手术组比较,MI组和金合欢素组左室心肌细胞排列紊乱,形态不规则,有炎性细胞浸润,心肌细胞间广泛纤维化。结论金合欢素可以降低MI大鼠诱发室性心律失常的诱发率和持续时间。