人HIF—1α的腺病毒表达载体的构建与分析

低氧诱导因子 1(hypoxiainduciblefactor 1,HIF 1)是由HIF 1α和HIF 1β组成的异源二聚体转录因子 ,在细胞的氧平衡过程中起重要作用。在应答低氧信号时 ,HIF 1α亚基表达水平上调 ,并通过激活参与细胞能量代谢、红血细胞生成以及血管生成的靶基因表达 ,达到保护局部缺 贫血细胞免于凋亡或死亡 ,而后者则是临床上影响大脑和脊椎神经损伤恢复的主要原因。为了达到基因治疗急性神经损伤的目的 ,我们构建了表达HIF 1α的重组腺病毒载体。实验表明 ,重组腺病毒可以在大肠杆菌中组装 ,并在HEK2 93T细胞中包装。包装后的HIF 1α重组腺病毒载体的病毒感染效率为 2× 10 1 3CFU ,外源基因HIF 1α在He1a细胞中的表达 6h后达到峰值。目前正在开展建立在此基础上的急性神经损伤动物模型试验。     

低氧诱导因子和角质细胞生长因子双基因重组腺病毒的构建及其在肺泡上皮细胞中的表达

目的：构建同时携带低氧诱导因子-1α（HIF-1α）和角质细胞生长因子（KGF）N腺病毒载体（pAdxsi-GFP-HIF-KGF）,观察其在防治肺损伤潜在的应用前景。方法：低氧处理A549细胞后提取总RNA并逆转录为eDNA作为模板,依据GeneBank公布的HIF-1α cDNA设计引物,并分别引入KpnI和BamHI酶切位点,PCR扩增后将目的基因HIF-1α连接到载体pShuttle-CMV-EGFP上,构建重组质粒pShuttle-GFP—HIF。然后以质粒plRES2-EGFP-KGF为模板,用引入NheI和PmeI酶切位点的引物PCR扩增KGF基因并克隆到重组质粒pShuttle-GFP-HIF上,获得穿梭质粒重组质粒pShuttle—GFP-HIF—KGF。采用细菌内重组方法将目的序列重组到pAdxsi病毒骨架栽体上构建携带HIF．10t和KGF双基因的重组腺病毒载体pAdxsi-GFP-HIF-KGF。检测重组腺病毒滴度后,转染人肺泡上皮细胞A549,检测目的基因的转染表达。结果：通过对构建质粒克隆进行测序及酶切,证实携带HIF—lot和KGF双基因的重组腺病毒载体pAdxsi-GFP-HIF-KGF构建成功,且构建的重组腺病毒纯度好、滴度高。用pAdxsi-GFP-HIF-KGF以100MOI转染A549细胞后24h后在荧光显微镜下可观察到细胞有较强的绿色荧光表达,48h时荧光更强;转染48hELISA法检测培养上清中HIF-1蛋白表达水平为（56．36±4．53）ng／mL,KGF蛋白表达水平为（60．20±2．92）ng／mL。结论：成功构建了腺病毒栽体pAdxsi-GFP-HIF-KGF,其转染效率及目的基因的蛋白表达水平较高,具有潜在的进一步在肺损伤局部应用的前景,为后期制备可以同时发挥KGF、HIF-1作用的基因治疗药物打下基础,同时为高海拔地区应激性急性肺损伤的有效防治提供实验基础。     

AdEasy重组腺病毒系统对Ad-HIF1α的构建和鉴定

目的:采用AdEasy重组腺病毒系统构建重组腺病毒Ad-HIF1α并进行鉴定。方法:使用高保真PCR从EST克隆中扩增HIF1α基因编码区,并用限制性内切酶BamH I和Xba I对PCR片段限制性酶切,用T4 DNA连接酶将其连接至同样经BamH I和Xba I限制性酶切的穿梭载体pAdtrace-TO4,构建穿梭载体pAdtrace-HIF1α;将pAdtrace-HIF1α与腺病毒骨架质粒pAdEasy-1在细菌BJ5183中同源重组,得到重组腺病毒质粒pAd-HIF1α;pAd-HIF1α经Pac I酶切后转染至E1表达包装细胞系HEK293中进行HIF1α基因表达腺病毒包装,重复扩增,氯化铯密度梯度离心法纯化,获得高滴度Ad-HIF1α;感染干细胞株C3H10T1/2,通过荧光蛋白的表达了解其感染效率,并应用PCR及Western blot验证目的基因的表达,并通过检测下游靶基因VEGF的表达,了解该载体表达的目的蛋白的生物活性。结果:重组腺病毒质粒pAd-HIF1α,经PCR及酶切分析验证构建正确;在HEK293中进行HIF1α基因表达腺病毒包装,经反复冻融4次使细胞裂解,获得高滴度重组腺病毒载体;通过红色荧光蛋白(Red fluorescence protein,RFP)表达,观察到Ad-HIF1α能够高效感染C3H10T1/2细胞,并通过PCR证实了HIF1α在C3H10T1/2细胞较对照组明显高表达;在感染Ad-HIF1α的C3H10T1/2细胞中,HIF-1α下游靶基因血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的表达明显增高,证实表达的目的蛋白具有生物活性。结论:应用AdEasy重组腺病毒系统成功构建Ad-HIF1α,并证实其具有生物活性,为后续研究奠定了基础。     

腺病毒介导的HIF-1α基因在缺血心肌中的表达

 研究腺病毒介导的低氧诱导因子=1α(HIF=1α)在急性心肌梗死(AMI)后缺血心肌中的表达变化.建立兔AMI模型,随机分为4组,分别心肌内注入腺病毒介导的HIF-1α基因(Ad-HIF-1α)、不含HIF-1α基因腺病毒颗粒(Ad--Blank)、HIF-1α核酶基因(Rz-HIF-1α),假手术组(Sham)为对照.RT-PCR和免疫组化方法分别检测HIF-1α及下游基因VEGF的mRNA和蛋白在不同时间点的表达.结果显示,AMI后1 d, HIF-1α、VEGF的mRNA和蛋白表达开始升高,7 d 达高峰,14 d、28 d逐渐下降,56 d时HIF-1αmRNA和蛋白无表达,而VEGF mRNA和蛋白仍有表达. 因此, 腺病毒介导的HIF-1α基因在缺血心肌能被有效转染并激活,其表达的时间窗为心肌缺血急性期至亚急性期.HIF-1α核酶基因能抑制HIF-1α及其下游基因的表达.     

缺氧诱导因子与肾细胞癌关系的研究进展

缺氧诱导因子(hypoxia inducible factor,HIF)对维持肿瘤细胞的能量代谢、肿瘤血管生成、促进肿瘤细胞增殖和转移起着重要作用,是肿瘤细胞低氧条件下产生的关键信号分子。本综述旨在总结前人研究,阐述HIF与肾癌细胞之间的内在关系。HIF成员是参与肾癌细胞对缺氧应答反应中的关键因子,并通过靶基因的调节,促进新生血管的生成,导致肿瘤生长。其中,HIF-1α及HIF-2α在促进新生血管的生成方面发挥着主要作用。HIF-1α及HIF-2α与VEGF密切相关,随着其的表达增高,VEGF在数量上及m RNA水平上均显著增高,显示其可通过调控VEGF参与肾癌血管生成,而HIF-2α转录激活VEGF m RNA的特异性较HIF-1α更强。HIF-3α可能存在的负性调控作用,其异构体-4的作用可能与HIF-lα的负性调节有关,其可以阻止HIF-lα与下游靶基因的缺氧反应元件(hypoxia response elements,HRE)结合,同时可在转录水平抑制HIF-lα。HIF在未来可能有成为肾细胞癌治疗的靶点。     

免疫系统防御强,遇到缺氧HIF帮（英文）

缺氧诱导因子(hypoxia-inducible factor,HIF)是一类受氧调控的转录因子。其α亚基是氧敏感性亚基,包括HIF-1α、HIF-2α和HIF-3α,与β亚基形成异源二聚体,活化目标基因的表达以调节细胞对低氧的反应。HIF本身受到精细调节,包括转录组水平的调节,以及通过蛋白质翻译后修饰所进行的蛋白质水平的调节,以确保细胞对低氧压力产生适当反应。免疫应答常伴随局部组织的低氧状况,HIF是低氧环境中先天免疫和适应性免疫应答的重要调节因子。在天然免疫系统,HIF激活一系列与代谢相关的基因表达,调节中性粒细胞、巨噬细胞和树突状细胞的发育、极化和功能。对于适应性免疫,近年来的研究确立了HIF在CD4+T细胞分化和功能中的重要作用。本综述将重点讨论近年来有关HIF调节机制,及其在免疫细胞功能研究的进展。     

RNA干扰沉默低氧诱导因子-1α对低氧下大鼠肺动脉平滑肌细胞增殖的影响

本研究应用基因克隆技术,将合成的发卡样特异性低氧诱导因子-1α（hypoxia inducible factor-1alpha,HIF-1α）干扰寡核苷酸（siRNA）序列插入真核表达载体中,构建出特异性HIF-1α基因RNA干扰（RNAi）真核表达载体。采用组织块种植法,原代培养大鼠肺动脉平滑肌细胞（pulmonary artery smooth muscle cells,PASMCs）,将构建出的特异性HIF-1αRNAi真核表达载体转染到PASMCs;分别在常氧和低氧下进行细胞培养,采用RT-PCR检测PASMCsHIF-1αmRNA表达水平,用MTT和流式细胞仪检测细胞增殖水平,探讨低氧条件下HIF-1αRNAi真核表达载体对PASMCs增殖的影响。结果表明,低氧培养48h后,正常PASMCs和转染了HIF-1αsiRNA阴性表达载体的细胞增殖显著,HIF-1αmRNA表达水平也显著升高;而转染了HIF-1αsiRNA阳性表达质粒的细胞增殖不显著,HIF-1αmRNA表达水平较低。结果提示：HIF-1αRNAi真核表达载体能显著干扰培养的PASMCsHIF-1αmRNA表达,同时抑制低氧环境下PASMCs的增殖。     

siRNA沉默HIF-1α对胎肝基质细胞SDF-1α表达的影响

为了研究低氧诱导因子(hypoxia inducible factor-1alpha,HIF-1α)在干细胞增殖分化过程中的作用机制,构建了2个HIF-1α慢病毒siRNA干涉载体,并转染人胎儿肝脏基质细胞(fetal liver stromal cell,FLSC).根据绿色荧光蛋白的表达评估转染效率后进行流式细胞分选,获得高表达慢病毒干涉载体的细胞.实时荧光定量PCR和蛋白质印迹检测了转染细胞中HIF-1α基因的干涉效率,结果显示,与对照组相比,常氧下培养的细胞HIF-1α基因表达量仅为其相对表达量的18.8%和25.5%,干涉效率分别为81.2%和74.5%,低氧处理后的细胞HIF-1α相对表达量分别为对照组的21.2%和29.3%,干涉效率分别为78.8%和70.7%,均具有显著差异.蛋白质印迹结果显示,在蛋白质水平表达也明显受抑制,且重组干涉质粒pSicoR-HIF-1α1的干涉效应较强.RT-PCR、免疫荧光和ELISA法检测了沉默HIF-1α后胎肝基质细胞衍生因子1α(SDF-1α)在RNA和蛋白质水平的表达变化,干涉后细胞SDF-1α的表达明显减低.低氧条件下SDF-1α基因的调控作用有可能是通过低氧激活HIF-1α而诱导产生的,HIF-1α在干细胞增殖分化的分子调控机制中具重要作用.     

HIF-1α/BNIP3信号通路对BCG诱导巨噬细胞自噬的影响

【背景】缺氧诱导因子1α(hypoxia-inducible factor 1-alpha,HIF-1α)是响应细胞低氧反应的关键因子,在红细胞生成、血管形成、能量代谢及调节宿主免疫代谢中发挥着重要作用。【目的】探讨HIF-1α/Bcl-2-腺病毒E1B相互作用蛋白3(Bcl-2-adenovirus E1B 19-kDa interacting protein 3,BNIP3)信号通路对牛分枝杆菌卡介苗(Bacillus Calmette-Guérin,BCG)诱导小鼠巨噬细胞RAW 264.7自噬的影响。【方法】构建HIF-1α的小干扰RNA (siHIF-1α),转染RAW 264.7细胞后,结合BCG感染,采用流式细胞仪检测细胞自噬率,用Western blotting或免疫荧光技术检测HIF-1α、BNIP3、LC3、Beclin 1、Rheb和mTOR的表达水平。【结果】BCG感染显著上调巨噬细胞中LC3和HIF-1α的表达,用siHIF-1α结合BCG感染后显著下调巨噬细胞中HIF-1α、BNIP3、LC3、Beclin 1和细胞自噬率水平,并促进Rheb和p-mTOR的表达。【结论】在BCG感染RAW 264.7细胞过程中,干扰HIF-1α表达抑制了HIF-1α/BNIP3信号通路,进而激活了mTOR途径,抑制BCG感染诱导的细胞自噬。     

经HIF-1α与EGFP双基因重组腺病毒转染大鼠心肌干细胞后HIF-1α基因的表达

常规经基因修饰腺病毒转染细胞后,即进行细胞的移植,并不对病毒转染效果进行检验。本研究采用HIF-1α与EGFP双基因重组腺病毒转染大鼠心肌干细胞,察看基因重组腺病毒是否能够转染心肌干细胞内;研究经HIF-1α与EGFP(enhanced green fluorescence protein,EGFP)双基因重组腺病毒转染心肌干细胞后HIF-1α基因的表达情况。在荧光显微镜下,去察看病毒转染细胞的情况,确定病毒最适MOI值;采用实时定量PCR(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)评价HIF-1α基因表达变化;应用Western blotting方法检测HIF-1α蛋白表达变化,进而获得良好的实验结果。     

人HIF—1α miRNA干扰质粒的构建及其在Lovo细胞中有效性的检测

目的：构建人HIF—1α的miRNA特异性干扰表达载体并转染人结肠癌Lovo细胞检测其有效性。方法：设计合成针对人HIF—1α基因的特异性miRNA前体寡核苷酸,依次通过退火、连接,构建含HIF—1α前体miRNA的重组干扰质粒pcDNA？6．2-GW／EmGFP—HIF—1α—miR,并转染人结肠癌Lovo细胞,经半定量RT-PCR技术鉴定其干扰有效性。结果：经双酶切及测序鉴定,针对人HIF—1α基因的两组miRNA干扰质粒构建成功,并能够有效抑制人结肠癌Lovo细胞中HIF-1αmRNA表达。结论：成功构建针对人HIF—1α基因的miRNA特异性有效干扰质粒,为后续HIF—1α基因慢病毒miRNA表达载体的构建及其在结肠癌多药耐药中的相关功能研究奠定基础。     

免疫系统防御强，遇到缺氧HIF帮

缺氧诱导因子（hypoxia-inducible factor,HIF）是一类受氧调控的转录因子。其α亚基是氧敏感性亚基,包括HIF-1α、HIF-2α和HIF-3α,与β亚基形成异源二聚体,活化目标基因的表达以调节细胞对低氧的反应。HIF本身受到精细调节,包括转录组水平的调节,以及通过蛋白质翻译后修饰所进行的蛋白质水平的调节,以确保细胞对低氧压力产生适当反应。免疫应答常伴随局部组织的低氧状况,HIF是低氧环境中先天免疫和适应性免疫应答的重要调节因子。在天然免疫系统,HIF激活一系列与代谢相关的基因表达,调节中性粒细胞、巨噬细胞和树突状细胞的发育、极化和功能。对于适应性免疫,近年来的研究确立了HIF在CD4⁺T细胞分化和功能中的重要作用。本综述将重点讨论近年来有关HIF调节机制,及其在免疫细胞功能研究的进展。     

急性低氧和间断低氧习服对HepG2细胞内血管内皮细胞生长因子基因表达的影响

目的:观察急性低氧和间断低氧习服对人HepG2细胞内血管内皮细胞生长因子(VEGF)及转录因子低氧诱导因子-1α(HIF-1α)的mRNA和蛋白含量的影响及其可能的生物学意义.方法:HepG2细胞随机分为常氧对照组,急性低氧组和间断低氧习服组.采用Northern blot和Western blot分别检测不同组别HepG2细胞内VEGF和HIF-1α mRNA表达和蛋白含量的变化.结果:急性低氧诱导HepG2细胞内VEGF和HIF-1α基因的转录,增加两种蛋白在细胞内的含量.间断低氧习服组的细胞内VEGF和HIF-1α的mRNA含量分别为常氧对照组细胞的(108.6±17.7)%和(116.74±19.8)%,与常氧对照组相比无显著差异(P＞0.05);而其蛋白表达的含量分别为对照组细胞的1.4和2.7倍,都明显低于急性低氧组细胞内两种蛋白的含量(P＜0.05).结论:HepG2细胞达到低氧习服状态后,抑制急性低氧对HepG2细胞内VEGF基因表达的促进作用,其中HIF-1α可能起着重要的调节作用.     

低氧、低氧诱导因子-1和白血病细胞分化

低氧诱导因子-1(HIF-1)是细胞适应低氧反应的主要转录因子,由氧敏感的HIF-1α和组成性表达的HIF-1β组成.系列研究表明,低氧是肿瘤的重要微环境.相应地,HIF-1在实体瘤的发展和转移过程中发挥重要作用.本实验室研究显示,低氧通过HIF-1的转录非依赖功能,即与造血细胞分化相关的转录因子C/EBPα和Runx1/AML1等相互作用,并增加其转录活性,诱导急性髓细胞性白血病细胞分化.本文就低氧和HIF-1在白血病细胞分化中的作用作一综述.     

乏氧诱导因子结构、表达及调控

乏氧诱导因子（HIF）是乏氧应答中起重要作用的转录因子,一直是乏氧研究的焦点.HIF由α亚基和β亚基组成,α亚基包括HIF-1α、HIF-2α和HIF-3α,其中α亚基因诱导条件不同通过选择性剪接产生不同变体.β亚基包括ARNT、ARNT2和ARNT3.α与β亚基在乏氧等应激反应时形成二聚体HIF启动靶基因转录表达,参与多种细胞生物学功能的调控.目前为止,大多数的研究都集中于野生型HIF-1α,对它的结构、表达调控及其调控做了相对全面而清楚的了解.后来通过多种策略及方法,陆续发现并克隆出了除HIF-1α外的HIF各亚基.研究不再局限于HIF-1α,而是扩展至HIF整个系统,如相继发现的HIF-2α和HIF-3α亚基,以及它们的变体,对HIF-1α的研究也更深入了,但是关于HIF-1α的变体、HIF-2α、HIF－3α及β亚基的表达调控及功能还不明确,是未来研究的方向.本文全面介绍HIF的最新研究进展,阐述HIF各亚基的结构、表达调控及其靶基因的表达情况.     

NSCLC中低氧诱导因子-1α对血管生成素-2表达的影响

目的探讨非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)中低氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible fac-tor-1α,HIF-1α)对血管生成素-2(angiopoietin-2)表达的影响及意义。方法免疫组化SP法检测46例NSCLC组织HIF-1α、血管生成素-2蛋白的表达;培养人肺腺癌细胞株A549细胞,CoCl2模拟缺氧处理6h、12h、24h,以及缺氧条件下不同浓度genistein处理细胞12h后,采用Western Blot和RT-PCR方法分别检测A549细胞HIF-1α蛋白和血管生成素-2 mRNA的表达情况。结果46例NSCLC中HIF-1α、血管生成素-2的阳性表达率分别为73.9%(34/46)、63.0%(29/46),明显高于癌旁肺组织(P<0.05);HIF-1α的表达与血管生成素-2的表达呈正相关。急性缺氧可以诱导A549细胞HIF-1α蛋白和血管生成素-2 mRNA表达增加,分别在6h,12h达到高峰,随着缺氧时间延长,HIF-1α蛋白和血管生成素-2 mRNA表达相对减少;genistein抑制HIF-1α蛋白后,血管生成素-2 mRNA的表达也相应减少,呈浓度依赖。结论缺氧时NSCLC中HIF-1α可参与血管生成素-2的调控,HIF-1α、血管生成素-2表达增加与肿瘤新生血管形成有关,二者共同促进NSCLC的发生发展过程。     

铜调控低氧诱导因子1转录活性的研究进展

低氧诱导因子1(hypoxia-inducible factor 1,HIF-1)是由α亚基(HIF-1α)和β亚基(HIF1β)组成的异源二聚体转录因子,在低氧情况下调控细胞组织进行血管新生等对低氧环境的反应性活动,使细胞组织适应低氧环境,是组织中调控氧稳态的关键因子。在低氧情况下,HIF-1特异性的促进一系列血管新生相关因子的表达,这一过程需要微量元素铜的参与。铜对于这一过程中HIF-1转录复合物形成及其与DNA结合都是必须的。但是当组织长期处于缺氧/低氧的环境中时,铜从组织中流失,从而导致了HIF-1调控的这些血管新生相关因子的表达受到抑制,组织的血管新生受到抑制。因此对铜特异性调控HIF-1转录活性的深入理解能够帮助我们深入理解缺血缺氧性疾病,从而为治疗缺血缺氧性疾病提供新的思路。     

高原鼠兔低氧诱导因子-1α蛋白的原核表达及多克隆抗体的制备

高原鼠兔生活在青藏高原海拔3 000～5 000 m的区域,具有极强的低温、低氧耐受能力.低氧诱导因子-1(HIF-1)是一种由HIF-1α和HIF-1β组成的异源二聚体转录因子,在生物体的低氧适应性调节中起着关键作用.低氧主要通过调节HIF-1α蛋白水平来影响HIF-1α的转录活性.本研究用DNA重组技术将高原鼠兔HIF-1α(pHIF-1α)(538/822)编码基因序列亚克隆至原核表达载体PGEX- 4T-1中,并在大肠杆菌BL21菌株中进行高效诱导表达,获得可溶性表达产物.将纯化后的GST-pHIF-1α(538/822)融合蛋白作为免疫原免疫家兔制备多克隆抗体.免疫印迹结果表明,制备的抗体能够识别高原鼠兔HIF-1α蛋白.进一步利用亲和纯化的方法对此多克隆抗体进行了纯化.免疫印迹和免疫染色的结果表明,纯化的抗体可以用于检测外源以及内源的高原鼠兔HIF-1α蛋白的表达和定位,为后续的研究提供了重要的实验材料.     

低氧条件下低氧诱导因子1α/miR-210调节回路对肿瘤能量代谢及血管生成的调控

低氧诱导因子1(HIF-1)是低氧下肿瘤细胞信号通路的核心调控因子,研究表明与HIF-1生物学调控功能(血管生成、能量代谢、细胞增殖、细胞凋亡和侵袭转移等)起协同作用的是mi R-210,mi R-210受低氧及HIF-1α调控而表达上调,反之上调的mi R-210又增强HIF-1α分子稳定性,由此两者共同构成HIF-1α/mi R-210调节回路,对肿瘤细胞多种生物学行为进行精确调控,本文对HIF-1α/mi R-210调节肿瘤能量代谢及血管生成两方面做一简要综述。     

重组人磷脂酶D1/腺病毒表达载体的构建与表达

将磷脂酶D1基因及其功能缺陷点突变基因从真核表达载体pCGNPLD1亚克隆至带有绿色荧光标记蛋白的穿梭质粒pAdTrackCMV中;再与腺病毒骨架载体一起在大肠杆菌BJ5183中进行同源重组;阳性重组子经PacⅠ线性化后,转染入病毒组装细胞系293细胞,成功构建磷脂酰胆碱专一性磷脂酶D1重组腺病毒; 并用该病毒颗粒感染嗜铬细胞瘤细胞PC12细胞,高效表达磷脂酶D1蛋白。证明大蛋白基因,如磷脂酶D1基因的同源重组腺病毒表达构建切实可行,为研究其在细胞内的生理功能提供了有力工具。