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慢病毒载体在心脏中的研究及应用

慢病毒载体在心脏中的研究及应用

一、原理

     慢病毒是逆转录病毒科的一个属,属于单链RNA病毒,是在人类免疫缺陷I型病毒(HIV-1)的基础上发展起来的病毒载体。慢病毒的优点是可以将靶基因整合入宿主的基因组中持续稳定的表达,引起的免疫反应较为温和。慢病毒在感染原代心肌细胞后2-4天开始表达,且对心肌细胞的毒性低、损伤小。如需目的基因在心肌细胞中特异性表达,可使用特异性启动子,如心肌细胞特异性启动子cTnT、心肌细胞早期特异性启动子mNkx2.5。

     慢病毒载体的载量为6-6.5kb左右,但一般建议插入的片段大小不超过5kb,这样包装出来的病毒滴度较高,若超过6kb则会显著降低病毒滴度。实际病毒包装中,常需要插入报告基因(如GFP)和抗性基因(如Puro),这使得目的片段的容量进一步缩小至3kb左右。目前通过载体优化,例如删去不必要的基因,减小启动子长度,可使目的基因的片段容量扩大到4kb左右。


二、注射方法

     慢病毒在体注射时,对心肌细胞缺乏特异性的趋向性,实验者往往需要通过心肌注射的方法来实现心肌细胞的转染,而开胸实验的难度较大,易导致动物死亡。


三、应用案例

     在MI(心肌梗死)手术前1周的开胸手术中单点心肌注射25μL过表达miR-30d慢病毒,结果显示术后三周心脏中miR-30d水平增加2倍。


参考文献:

Li J, Salvador AM, Li G, et al. Circ Res. 2021.



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