楊 簡 范致星 楊 俊 丁家望 楊超君 曾 萍
(三峽大學心血管病研究所 三峽大學第一臨床醫學院心內科,湖北 宜昌 443003)
大鼠miR-24腺病毒載體構建和鑒定
楊 簡 范致星 楊 俊 丁家望 楊超君 曾 萍
(三峽大學心血管病研究所 三峽大學第一臨床醫學院心內科,湖北 宜昌 443003)
目的構建含miR-24基因的重組腺病毒,為后期研究miR-24在大鼠頸動脈球囊損傷所致血管再狹窄(RS)中的作用及分子機制奠定基礎。方法PCR釣取目的基因miR-24,連接入穿梭載體GV139。采用AdMax腺病毒包裝系統,將構建的miR-24重組腺病毒穿梭質粒與輔助包裝質粒(PBHG)共轉染HEK293細胞,通過Cre/loxP重組酶系統的作用實現重組,得到重組腺病毒,并進行重組腺病毒擴增、純化及滴度測定。結果成功構建了大鼠miR-24腺病毒載體,滴度為1×109PFU/ml。結論成功獲得含miR-24基因的重組腺病毒,為后期順利開展有關miR-24在血管RS中的作用及分子機制研究提供了可能。
miR-24;腺病毒;載體;頸動脈;球囊損傷;再狹窄
miRs是一類高度保守的內源性非編碼小分子RNA,22~25個核苷酸。其通過與靶基因3’端非翻譯區(3’-UTR)互補配對結合,使靶mRNA降解或翻譯抑制,從而來調節細胞增殖、分化和凋亡等一系列生理進程〔1〕。研究表明不同血管特異性miRs 如miR-17、miR-18a、miR-19a、miR-19b-1、miR-205、miR-92a、miR-145等通過調節各自的靶mRNA,參與調控損傷血管再狹窄(RS)的病理生理過程或者發揮保護效應〔2~5〕。miR-24在機體內含量的改變與病理性血管新生內膜的形成有著密切的關系〔6〕。但有關miR-24在血管RS這一病理過程中的作用及其調控機制鮮見報道。本研究旨在通過miR-24腺病毒載體的構建、鑒定,腺病毒的包裝、擴增、純化等實驗過程,獲得具有一定滴度含miR-24基因的重組腺病毒,為后期研究miR-24在血管損傷所致RS中的作用及分子機制奠定基礎。
1.1大鼠miR-24穿梭質粒的構建和鑒定 應用Primer5.0引物設計軟件設計含AgeⅠ和EcoRⅠ雙酶切位點的引物,該引物同時含有目的基因5’端部分序列用于PCR釣取目的基因,引物序列正義鏈:5′-AGGTCGACTCTAGAGGATCCGAAATCTTGAATGCAGTAGGC-3′,反義鏈:5′-GGAGGGAGAGGGGCGGATCCCTCTGCACTCTATTCAATG-3′。PCR反應條件:98℃ 5 min;98℃ 10 s;55℃ 10 s;72℃ 30 s;30個循環;72℃ 8 min。對釣取的目的基因產物進行AgeⅠ和EcoRⅠ雙酶切。用AgeⅠ和EcoRⅠ雙酶切腺病毒載體GV139以使其線性化,并與同樣被酶切的目的基因進行連接。將連接好的產物轉化大腸桿菌DH5a感受態細胞,對長出的克隆進行酶切鑒定和測序比對。
1.2腺病毒載體的包裝 本實驗用質粒抽提試劑盒提取構建的miR-24穿梭質粒DNA和輔助包裝質粒pBHG loxΔE 1,3 Cre DNA,將提取的質粒DNA 溶于除菌的TE緩沖液中,且保證A260/A280在1.8~2.0。將制備的質粒DNA 5 μg加入一滅菌的離心管中并用DMEM混合均勻(共50 μl),在室溫下溫育5 min。另取10 μl脂質體2000試劑與50 μl DMEM 混合,同樣室溫下溫育5 min。把上述兩種稀釋液進行混合,在室溫下溫育20 min,形成轉染復合物。將轉染復合物轉染至人胚腎293細胞培養液中混勻、培養。6 h后倒去培養液,加入含10% 血清的細胞培養液5 ml,繼續培養。顯微鏡下觀察,若細胞出現病變、脫壁等現象,提示包裝成功。收集上清液(粗提液),-70℃保存備用。
1.3重組腺病毒的擴增和純化及滴度測定 第1輪擴增:將人胚腎293細胞傳入T25細胞培養瓶中,待60%融合時,棄去舊培養液,向培養瓶中加入粗提液2 ml,于培養箱中孵育90 min,最后再補加完全培養液3 ml并繼續培養。待出現典型的細胞病變、細胞脫壁時,收集病毒上清液于-70℃保存。第2輪擴增:將人胚腎293 細胞傳入T25 細胞培養瓶中,待90%融合時,棄去舊培養液,加入首輪擴增的病毒液2 ml,置于培養箱中孵育90 min,最后補加完全培養液10 ml并繼續培養。待出現典型的細胞病變、細胞脫壁時,收集病毒上清液于-70℃保存。將第2輪擴增的病毒上清液按相關步驟進行純化〔7〕,并感染人胚腎293細胞,以終點稀釋法計算滴度值。
2.1陽性克隆的鑒定與測序 PCR釣取的目的基因miR-24經過交換、經轉化后,行菌落PCR的鑒定,其結果與預期相符。重組陽性克隆測序,序列全部測通,miR-24穿梭質粒構建成功。
2.2腺病毒載體包裝的結果 miR-24穿梭質粒和腺病毒包裝質粒共轉染人胚腎293細胞大約10 d后,觀測到細胞出現典型的細胞病變,提示腺病毒包裝成功。
2.3重組腺病毒擴增和純化及滴度測定的結果 兩輪擴增時,大部分細胞都出現了典型的細胞病變及脫壁現象。對病毒濃縮液滴度測定,顯示病毒滴度為1×109PFU/ml。
介入治療、冠脈搭橋手術是冠心病目前主要的治療方式〔8〕。然而,冠脈支架術后限制了其遠期療效,藥物涂層支架也沒有從根本意義上消除RS〔9〕。目前認為RS 形成原因有:擴張的球囊對血管壁的直接損傷;多種炎癥因子、細胞生長因子的釋放;原癌基因的異常表達和調節細胞周期的蛋白質合成〔10〕。miRs廣泛存在于真核細胞中,能通過降解靶mRNA或抑制其翻譯,調節細胞增殖、分化與凋亡〔11〕。研究表明,機體內miRs的改變與很多心血管疾病的發生發展密切相關,這其中就包含了冠脈支架術后RS〔12〕。但有關miR-24在血管RS這一病理過程中所起作用的報道并不多。若能弄清miR-24在RS中的作用及分子機制,將可能為冠脈支架術后RS的有效治療提供新思路。腺病毒可感染分裂和非分裂細胞,具有轉基因效率高、病毒滴度高、安全性好、外源性基因目的蛋白表達水平高、病毒基因組不整合宿主染色體等多項優點,成為目前最具前景的載體之一〔13〕。
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〔2016-06-24修回〕
(編輯 苑云杰/曹夢園)
國家自然科學基金資助項目(No.81170133,81200088,81470387);三峽大學碩士學位論文培優基金(No.2015PY052)
楊 簡(1982-),男,博士,副主任醫師,碩士生導師,主要從事心血管疾病臨床及基礎研究。
R714.252
A
1005-9202(2017)17-4175-02;doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2017.17.003