基于慢病毒介导RNA干扰技术的人PARP-1基因沉默细胞株构建

目的利用慢病毒介导的RNA干扰技术构建人淋巴母细胞TK6细胞的PARP-1基因沉默细胞株,为后续PARP-1基因功能和表观遗传学调控机制的研究提供有效的工具细胞。方法利用瞬时转染方法筛选最佳干扰效果的shRNA片段,与慢病毒载体pLVX-shRNA1连接,形成重组质粒,DNA测序鉴定后进行病毒包装,转导TK6细胞,利用嘌呤霉素筛选得到稳定表达PARP-1siRNA的PARP-1沉默细胞株,并用定量PCR和Western blotting鉴定所构建的细胞株。结果转染shRNA1、shRNA2、shRNA3、shRNA4细胞的PARP-1相对表达量分别为0.289、0.538、0.375和0.474,故选择shRNA1作为干扰PARP-1基因最佳片段。用0.5μg/ml的嘌呤霉素成功筛选出PARP-1沉默细胞株和空载体对照细胞株,并从mRNA、蛋白质、细胞表型来检测PARP-1基因的干扰效率,抑制效率超过80%。结论成功构建PARP-1的siRNA慢病毒干扰载体,并筛选出PARP-1基因沉默的TK6细胞株,携带shRNA的慢病毒稳定、高效干扰PARP-1基因表达。

慢病毒介导的RNA干扰技术在滤过术后抗瘢痕的研究

青光眼滤过术后眼压失控、手术失败的主要原因是滤过泡瘢痕化。转化生长因子-β是瘢痕形成的重要因素。因此,术后抗瘢痕形成的关键是抵抗以转化生长因子-β为主的参与瘢痕形成的细胞因子。RNA干扰是一项高效、特异的调节基因表达的技术,现已成为研究基因功能和信号转导的有力工具。随着对疾病分子机制认识的加深及生物技术的发展,慢病毒介导的RNA干扰具有高效而稳定的基因转移效率,比其他逆转录病毒载体更适合于体内试验及临床研究。

慢病毒介导短发夹RNA干扰技术建立小鼠肺组织TRIF沉默模型

目的通过慢病毒介导的短发夹RNA(shRNA)干扰技术建立小鼠肺组织β干扰素Toll/白细胞介素1受体结构域衔接蛋白(TRIF)沉默模型。方法构建TRIF的siRNA干扰质粒及慢病毒载体。将18只Balb/c小鼠随机分为空白组、实验组、对照组,每组6只。分别将含TRIF-shRNA、对照慢病毒载体的病毒液经鼻滴入转染实验组、对照组小鼠的肺组织。第8天处死小鼠取肺组织检测绿色荧光蛋白表达情况,取肺脏、肝脏、脾脏、肾脏、心脏组织检测TRIF mRNA和蛋白的表达水平。结果实验组肺组织中可见明显绿色荧光蛋白表达,且肺组织中的TRIF mRNA和及蛋白表达水平均低于空白组及对照组(均P<0.05)。3组肝脏、脾脏、肾脏、心脏组织中的TRIF mRNA表达水平差异无统计学意义(均P>0.05)。结论使用滴鼻方法可有效建立肺组织局部TRIF沉默小鼠模型。

基于VIGS技术干扰病毒RNA防控烟草黄瓜花叶病毒病

黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)引起的花叶病是烟草上的重要病害。本试验通过病毒诱导基因沉默技术(virus induced gene silencing,VIGS)构建靶向沉默CMV-1a、CMV-2a、CMV-MP和CMV-CP的VIGS载体,测定基因沉默后CMV相对表达量、CMV病毒浓度和TRV相对表达量,并对VIGS载体对CMV的防治效果进行评价。结果表明,试验建立的VIGS载体能够有效导入烟株;沉默CMV-2a的处理CMV相对表达量最低,基因沉默效率最高,为46.25%;接种病毒30 d后CMV-2a处理的病毒浓度最低,仅为对照的72.8%,TRV载体的相对表达量显著高于其他处理;沉默CMV-2a的处理发病时间推迟,病情指数最低,防治效果最好。本研究建立的CMV-2a VIGS体系能够有效沉默外源侵入的CMV基因表达,抑制CMV在烟株内的传播,为防治烟草黄瓜花叶病毒病提供了新的思路与方法。

慢病毒介导的RNA干扰技术构建hOGG1和hMTH1基因缺陷细胞模型

目的:分别建立8-羟基鸟嘌呤糖苷酶1(human 8-hydroxyguanine glycosylase,hOGG1)基因和8-羟基鸟嘌呤核苷酸酶(human Mut T homlogue,hMTH1)基因缺陷细胞模型,为进一步研究两个基因的相互关系提供理想的研究平台。方法:利用慢病毒载体介导的小发夹状RNA(small hairpin RNA,shRNA)转入人胚胎肾细胞(293FT)包装慢病毒,用所得到的慢病毒感染人胚肺成纤维细胞(HFL),杀稻瘟菌素筛选稳定表达的细胞株,荧光显微镜下观察慢病毒的包装效率和感染效率,Real-time RT-PCR鉴定基因干扰效果。结果:得到了滴度较高的慢病毒,感染靶细胞后得到hOGG1基因和hMTH1基因缺陷细胞模型,hOGG1 mRNA和hMTH1mRNA表达水平分别比正常HFL细胞下降了90%和60%。结论:通过慢病毒包装技术,成功构建hOGG1基因和hMTH1基因缺陷细胞模型。

慢病毒介导基于microRNA系统的HBs RNAi技术抑制HBV复制

目的:构建HBs基因RNAi慢病毒载体,观察其对HBV复制和抗原表达的作用。方法:针对已经筛选确定的HBs基因RNAi有效靶序列,合成靶序列的Oligo DNA,退火形成双链DNA,与经MluⅠ和ClaⅠ酶切后的pGCLM-GFP载体连接产生慢病毒载体,PCR筛选阳性克隆,测序鉴定。用pGCLM-GFP、pHelper1.0和pHelper2.0质粒共转染包装细胞293T,包装产生慢病毒,以293T细胞GFP蛋白的表达水平测定病毒滴度。培养HepG2.2.15细胞系,用慢病毒(MOI=1和MOI=10)对肝癌细胞进行感染,感染后细胞培养上清进行ELISA、Western印迹、HBV DNA定量分析。结果:PCR和测序结果证实,成功构建HBsshRNA的慢病毒载体。包装慢病毒后浓缩病毒悬液的滴度为5×108～2×109TU/ml。慢病毒HBsRNAi后,对HBV复制和抗原表达的抑制作用显著。感染4d后,抑制效应开始出现,一直持续到第9天,抑制效应达到高峰(P<0.05)。相对于阴性对照,HBs shRNA作用后细胞上清中HBsAg分泌量下降70%以上(P<0.05),而Western印迹和real-time PCR结果进一步证实了上述结果,在蛋白水平和mRNA水平都得到了进一步验证。经HBV DNA定量,发现慢病毒RNAi后DNA水平也显著下降(P<0.05)。结论:成功构建HBs基因RNAi慢病毒载体,以HBs基因为靶点的慢病毒介导的基于micro RNA系统的RNAi技术能有效抑制HBV的复制和抗原表达。

慢病毒介导LOX-1基因RNA干扰抑制氧化应激诱导心肌细胞凋亡

目的构建大鼠凝集素养氧化低密度脂蛋白受体(LOX-1)RNA干扰慢病毒表达载体并观察LOX-1在氧化应激诱导心肌细胞凋亡中的作用。方法设计针对大鼠LOX-1的shRNA序列,将shRNA序列插入到pLentiLox3.7(pLL3.7)慢病毒载体中,构建慢病毒载体pLL3.7-LOXl。慢病毒载体及包装载体dR8.9、VSVG共转染293FT细胞包装慢病毒。慢病毒侵染H9C2大鼠心肌细胞,RT-PCR鉴定对LOX-1抑制效率,CCK-8、Hochest33258染色检测LOX-1对H_2O_2诱导H9C2心肌细胞凋亡的影响。结果通过双酶切鉴定,证实shRNA正确插入慢病毒载体,DNA测序证实插入的序列正确,抑制LOX-1能抑制H_2O_2诱导的细胞活力下降,减轻H_2O_2诱导的心肌细胞凋亡,与H_2O_2组比较均有统计学意义(P<0.01)。结论成功构建靶向大鼠LOX-1基因RNAi慢病毒载体,LOX-1激活可能在H_2O_2诱导心肌细胞凋亡中发挥重要作用。

慢病毒介导的siRNA靶向干扰EIF4G1鼻咽癌稳定细胞株的建立

目的检测人真核翻译起始因子4G1(EIF4G1)基因在8株鼻咽癌细胞中的差异表达,寻找最高表达的细胞株。构建EIF4G1基因的小干扰RNA(siRNA)表达载体,建立稳定干扰EIF4G1表达的鼻咽癌细胞株,测定干扰效率。方法应用荧光定量PCR检测EIF4G1mRNA在鼻咽癌细胞株5-8F、6-10B、C666-1、CNE1、CNE2、HNE1、HONE1、SUNE1表达水平。构建重组靶向EIF4G1shRNA慢病毒表达质粒pLenti6/BLOCK-iT-DEST/EIF4G1shRNA。用293FT细胞包装后产生的成熟慢病毒颗粒感染5-8F细胞,经杀稻瘟菌素筛选后,建立稳定表达siRNA的5-8F鼻咽癌细胞株。最后荧光定量PCR检测干扰效率。结果在8个鼻咽癌细胞株中,EIF4G1显示在5-8F细胞株中表达最高。PCR和测序验证pLenti6/BLOCK-iT-DEST/EIF4G1shRNA重组质粒构建成功;经293FT细胞病毒包装,感染5-8F细胞后,与阴性对照组和未干扰组相比可明显抑制EIF4G1mRNA水平EIF4G1表达。结论成功构建了pLenti6/BLOCK-iT-DEST/EIF4G1shRNA慢病毒重组质粒,建立了稳定靶向干扰EIF4G1表达的siRNA5-8F鼻咽癌细胞株。

慢病毒表达系统介导的RNAi技术靶向沉默Bi-1基因对鼻咽癌细胞生物学特性的影响

目的探讨Bi-1基因的生物学功能及其与鼻咽癌发生与发展的相关性。方法首先构建以Bi-1为靶基因的RNA干扰(RNAi)质粒载体,采用慢病毒表达系统将其导入细胞,利用RNAi技术在细胞内诱导特异序列的基因沉默以观察对鼻咽癌细胞生长增殖的影响。结果靶向Bi-1沉默的慢病毒感染鼻咽癌细胞后能有效抑制细胞的生长增殖并诱导其凋亡,在荧光显微镜下可见经靶向Bi-1沉默的慢病毒处理后的鼻咽癌细胞呈现出细胞皱缩、核固缩、核断裂等典型的凋亡细胞形态,而且DNA凝胶电泳图谱呈现"梯状"现象;此外,Bi-1基因的沉默可有效地抑制裸鼠鼻咽癌移植瘤的生长。结论靶向沉默鼻咽癌细胞中的Bi-1表达,可抑制细胞生长增殖,并诱导细胞发生凋亡。

慢病毒介导的shRNA靶向干扰nestin鼻咽癌稳定细胞株的建立

目的检测nestin基因在8种鼻咽癌细胞中的表达差异,寻找高表达的细胞株。构建nestin基因的shRNA表达载体,建立nestin稳定干扰的鼻咽癌细胞株。方法应用Real-time PCR和免疫荧光技术检测nestin在鼻咽癌细胞株中的表达水平。构建带GFP的重组靶向nestin shRNA慢病毒表达质粒,筛选阳性克隆,测序鉴定。293T细胞包装病毒,收集病毒上清,测定滴度。经Real-time PCR内源筛靶,选择最佳靶点。将重组慢病毒感染5-8F细胞,Western blotting和Real-time PCR检测nestin的表达。结果在8种鼻咽癌细胞株中,5-8F细胞中nestin表达较高。PCR和测序验证重组质粒构建成功。慢病毒感染5-8F细胞后,与阴性对照组和空白组相比,nestin的mRNA和蛋白水平明显受到抑制。结论成功构建了干扰nestin的慢病毒重组质粒,并建立了稳定靶向干扰nestin表达的5-8F鼻咽癌细胞株。

慢病毒介导的解整合素-金属蛋白酶17RNA干扰对气道上皮细胞MMP-9表达及NF-κB活性的影响

目的探讨脂多糖(LPS)诱导的气道上皮细胞基质金属蛋白酶9(MMP-9)表达的TNF-α/NF-κB信号转导机制及慢病毒介导的解整合素-金属蛋白酶17(ADAM17)RNA干扰(RNAi)对MMP-9表达的影响。方法构建ADAM17 siRNA慢病毒载体、包装重组慢病毒。以NF-κB抑制剂(pyrrolidine dithiocarbamate,PDTC)或TNF-α拮抗剂(etanercept)预处理HBE4-E6/E7细胞,以LPS刺激HBE4-E6/E7细胞24 h。以重组慢病毒感染HBE4-E6/E7细胞72 h后,以LPS或TNF-α刺激HBE4-E6/E7细胞24 h。以半定量RT-PCR检测MMP-9 mRNA表达;以酶联免疫吸附试验检测TNF-α蛋白含量;以Western blot检测MMP-9蛋白表达;以凝胶阻滞分析实验检测NF-κB活性。结果 LPS或TNF-α刺激均明显增加HBE4-E6/E7细胞MMP-9 mRNA和蛋白表达及NF-κB活性(P<0.05);etanercept和PDTC均明显抑制LPS诱导的MMP-9表达及NF-κB活性(P<0.05)。慢病毒介导的ADAM17 RNAi明显降低LPS诱导的HBE4-E6/E7细胞上清液中TNF-α蛋白含量(P<0.05),亦明显降低MMP-9 mRNA和蛋白表达及NF-κB活性(P<0.05),但不能降低TNF-α诱导的MMP-9mRNA和蛋白表达及NF-κB活性(P>0.05)。PDTC明显抑制TNF-α诱导的MMP-9 mRNA和蛋白表达及NF-κB活性(P<0.05)。结论 TNF-α/NF-κB信号通路参与调控LPS诱导的气道上皮细胞MMP-9的表达,ADAM17通过调节TNF-α释放在其信号通路上游起到重要作用。

慢病毒载体介导IκB激酶-α(IKKα)基因RNA干扰转基因小鼠的制备

IκB激酶-α(IKKα)的功能与淋巴形成和乳腺发育相关,在乳腺肿瘤中观察到IKKα蛋白的过量表达.应用小鼠受精卵卵周隙注射慢病毒载体的方式,建立IKKα基因RNAi转基因小鼠模型,为在体内研究IKKα基因的生物学功能及其与肿瘤发生的关系创造条件.实验构建了针对IKKα基因RNAi(剔降)的慢病毒载体,并将载体导入小鼠受精卵卵周隙,获得携带该载体的转基因小鼠模型,经PCR鉴定首建鼠阳性率为15%.转基因小鼠外周血细胞IKKαmRNA表达量明显降低.初步表型观察分析,IKKα基因RNAi小鼠发育正常,进一步的分析工作正在进行中.

慢病毒介导的c-met RNA干扰对人乳头状甲状腺癌K1细胞生物学行为的影响

目的:探讨c-Met在乳头状甲状腺癌(PTC)中的表达;构建针对人c-met基因的RNA干扰(RNAi)慢病毒载体,并观察其对K1细胞c-met基因的沉默效应及对细胞生物学行为的影响。方法:免疫组化方法检测35例乳头状甲状腺癌及25例良性甲状腺疾病手术切除标本中c-Met的表达;构建人c-met基因的RNAi慢病毒载体,应用荧光定量RT-PCR与Western blotting检测其对c-met的干扰效率,应用克隆形成实验、流式细胞术、划痕实验和Transwell实验检测其对细胞克隆形成、周期、迁移、侵袭能力的影响,应用裸鼠模型评估RNA干扰后细胞成瘤能力的影响。结果:c-Met在PTC中的表达明显高于良性甲状腺组织;成功构建了c-met RNAi慢病毒载体,RT-PCR及Western blotting实验显示其对乳头状甲状腺癌K1细胞c-met mRNA及蛋白表达的抑制均较明显;克隆形成实验显示c-met RNAi慢病毒载体能够抑制K1细胞的克隆形成能力;流式细胞术检测显示c-met RNAi慢病毒载体能够减少S细胞比列;划痕实验及Transwell实验显示c-met RNAi慢病毒载体能够抑制细胞迁移和侵袭;裸鼠成瘤实验显示RNA干扰后细胞的成瘤能力降低。结论:c-met RNAi慢病毒载体能够抑制K1细胞的克隆形成能力、细胞周期进程、迁移、侵袭及成瘤能力。

慢病毒载体及其介导的RNA干扰在基因治疗中的应用研究

主要就慢病毒载体及其介导的RNA干扰技术在基因治疗中的应用研究进行了综述,并对其在该领域具有的广阔前景进行了展望.慢病毒载体作为一种新型的载体,可有效地将携带的目的基因导入宿主细胞,并将其整合到宿主细胞基因组中,从而使目的基因得以持久稳定地表达.该载体因具有高感染性、高表达效率及不易诱发宿主免疫反应等优点,已成为基因治疗研究中的一个重要工具.RNA干扰技术可以特异性抑制或关闭特定基因的表达,因此该技术可广泛应用在基因功能探究和恶性肿瘤治疗等领域.由慢病毒载体介导的RNA干扰技术能持久、稳定、特异性地抑制各类细胞中特定基因的表达,在病毒感染、肿瘤等疾病的基因治疗中被广泛应用,成为生物医学领域的新热点.

慢病毒介导shRNA干扰RBP4促进猪前体脂肪细胞成脂分化

为研究视黄醇结合蛋白4(retinol binding protein 4,RBP4)对猪前体脂肪细胞分化的影响,笔者构建了RBP4重组慢病毒干扰载体,包装并感染猪前体脂肪细胞,采用BODIPY和油红O染色以及real-time PCR等方法,从形态学和基因表达水平检测抑制RBP4表达对成脂分化的作用。研究结果显示,RBP4重组慢病毒干扰载体构建成功,病毒滴度达到6.5×107 pfu.mL-1,能显著抑制猪前体脂肪细胞中RBP4的表达水平(干扰效率在60%以上)。同时,干扰RBP4能促进猪前体脂肪细胞分化,增加成脂关键基因PPARγ、SREBP-1c和aP2的mRNA表达。本研究结果表明,RBP4对猪前体脂肪细胞分化有抑制作用,为进一步研究RBP4对猪前体脂肪细胞分化的作用机制奠定基础。

慢病毒介导shRNA干扰FoxO1促进猪成肌细胞中MyHCⅠ的表达

叉头框转录因子O亚族1(forkhead box transcription factor O1,FoxO1)是调控骨骼肌生长、代谢及细胞分化过程的重要转录因子,在肌纤维类型转化过程中发挥重要作用.为深入研究其对肌纤维类型的影响,构建FoxO1短发夹RNA(short hairpin RNA,shRNA)干扰慢病毒载体并感染猪成肌细胞,用real-time PCR和Western印迹法检测FoxO1和肌球蛋白重链Ⅰ(myosin heavy chainⅠ,MyHCⅠ)mRNA和蛋白的表达情况.测序结果证实,Lenti H1 RNAi FoxO1质粒构建正确,获得Lenti H1 RNAi FoxO1病毒颗粒滴度为8×107U/mL.病毒感染猪成肌细胞后,与对照组相比,siFoxO1a组FoxO1在转录水平上降低了58%,蛋白水平降低了77%,而MyHCⅠmRNA表达量提高了2.58倍.结果表明,本研究成功构建了猪FoxO1基因shRNA干扰慢病毒载体,且沉默FoxO1促进猪成肌细胞中MyHCⅠmRNA的表达.

慢病毒载体及慢病毒介导的RNA干扰

慢病毒载体是高效的基因转导工具，能将外源基因序列稳定导入分裂期细胞和非分裂期细胞。将慢病毒载体与RNA干扰结合能在哺乳动物的各类细胞中特异性抑制同源基因的表达，它将是基因功能研究和基因治疗的有力手段。应用慢病毒载体进行转基因动物的制备，转基因的效率将得到显著提高。慢病毒介导的RNA干扰具有高效、稳定、特异性强的特点，它能在哺乳动物的各类细胞、多种疾病的离体细胞中实现稳定的RNA干扰。该技术被广泛用于基因功能的研究，在疾病的基因治疗上也具有良好的前景。

慢病毒介导的人PLK1RNA干扰对食管鳞癌细胞裸鼠移植瘤的抑制作用及机制

目的研究靶向人PLK1的RNA干扰对食管鳞癌细胞裸鼠移植瘤生长的影响及其机制。方法介导PLK1 siRNA表达的重组慢病毒感染食管鳞癌细胞,通过荧光定量PCR和Western blot检测PLK1基因的干扰效率;应用裸鼠皮下移植瘤模型,进行慢病毒载体介导PLK1基因的RNA干扰治疗,研究PLK1对体内食管鳞癌移植瘤生长的影响,并通过瘤组织免疫组化检测Caspase-3和CD31的表达及计算新生血管密度的方法,探讨PLK1影响移植瘤生长的相关机制。结果介导PLK1 siRNA表达的重组慢病毒能明显抑制食管鳞癌细胞中PLK1的表达及裸鼠体内移植瘤的生长。下调的PLK1可能通过调控Caspase-3的表达而诱导食管鳞癌细胞凋亡,通过抑制食管鳞癌的血管生成而抑制了食管鳞癌的恶性进展。结论 PLK1促进了食管鳞癌的恶性生长。PLK1有可能是治疗食管鳞癌的一个新靶点。

慢病毒介导的RNA干扰抑制PAR2表达影响结肠癌细胞SW620增殖与迁移

目的构建人蛋白酶激活受体2(protease-activated receptor 2,PAR2)RNA干扰(RNAi)的重组慢病毒表达载体,探讨PAR2在结肠癌细胞SW620增殖与迁移中的作用。方法根据PAR2基因信息,设计4条PAR2 RNAi片段及1条阴性对照片段,western blotting筛选有效干扰片段,于293T细胞进行病毒包装,采用real-time PCR及western blotting检测干扰效率。PAR2激动剂(PAR2-AP)刺激感染后的SW620细胞,通过流式细胞仪、Transwell试验分别检测细胞周期及细胞迁移能力。结果构建的PAR2-RNAi慢病毒颗粒感染SW620细胞后,PAR2 mRNA及蛋白表达均被明显抑制。与对照相比,PAR2-AP不能促进感染后的SW620细胞增殖,细胞各周期比率未见明显差异,迁移试验结果显示穿膜细胞数也未见明显增多。结论成功构建的PAR2-RNAi慢病毒颗粒能显著抑制结肠癌细胞SW620的PAR2表达,进而阻断PAR2-AP对细胞增殖与迁移的促进效应,证明PAR2在SW620细胞增殖与迁移过程中发挥重要作用。

人IGF-I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IGF-I有效RNA干扰片段,构建IGF-I-siRNA慢病毒表达载体.方法 对人IGF-I基因编码区分析、筛选序列4条,阴性对照序列1条.与pGCL-GFP质粒重组后,转染大肠杆菌感受态细胞.阳性克隆经过鉴定后得到正确重组子,制备编码慢病毒颗粒的重组病毒质粒及其两种辅助包装原件载体质粒,共转染293T 细胞,体外直接感染表达IGF-I的人血管平滑肌细胞.通过用Realtime-PCR检验干扰效果.结果 ①成功地合成四条编码发夹siRNA序列的单链DNA,并将其克隆到pGCSIL-GFP载体中,构建重组质粒PscSI-1、2、3、4,及无关基因的重组质粒PscNC,酶切鉴定和测序证实载体构建成功;②Realtime-PCR检测IGF-I的mRNA表达,发现重组质粒PscSI-1转染人血管平滑肌细胞后IGF-I mRNA表达最低,重组质粒PscNC转染组细胞内IGF-I mRNA的表达量与空白对照的水平接近（P〉0.05）.结论 成功构建了小的发夹式IGF-I慢病毒表达载体.在人IGF-I序列位点1010～1028 bp、序列为ACCTTGTCTAAGTGGTTTA可以在人血管平滑肌细胞中实现对人IGF-I基因表达的有效沉默.