重组人骨形态发生蛋白2腺病毒载体的构建与鉴定

背景:目前报道的重组腺病毒构建方法较复杂,构建周期长,导致重组腺病毒构建的成功率较低.GatewayTM技术是基于λ噬菌体的位点特异性高效重组系统,其构建重组病毒载体具有快捷高效的特点.目的:构建含人骨形态发生蛋白2基因的重组腺病毒载体,为应用骨形态发生蛋白2基因治疗的研究奠定基础.设计、时间及地点:单一样本规察,实验于2008-02/06在深圳市第二人民医院中心实验室完成.材料:pOTB7-BMP-2质粒、HEK293为ATTC产品;BLOCK-iTTMAdenovirus Expression System为Invitrogen产品;大肠杆菌DH5 α为Biontex产品.方法:用聚合酶链反应方法扩增骨形态发生蛋白2目的基因,并插入载体pMD19-T Simple Vector中进行测序分析.将骨形态发生蛋白2基因亚克降到穿梭载体pEC3.1(+)中,构建pEC3.1-BMP-2穿梭质粒,再将其中的表达盒通过重组克隆到pAd/BLOCK-iTTM-DEST腺病毒载体中,线性化后转293细胞进行包装获得重组腺病毒rAd-BMP2.主要观察指标:①目的基因骨形态发生蛋白2的聚合酶链反应扩增.②重组质粒TS-BMP2的构建.⑨重组pEC3.1-BMP2的构建.④重组pAd-BMP2的构建.⑤重组腺病毒的制备与鉴定.结果:正确扩增长约1.2 kb的骨形态发生蛋白2 cDNA,并成功地构建其腺病毒载体,经线性化的pAd-BMP2 DNA转染HEK293细胞,包装、扩增后得到入骨形态发生蛋白2重组腺病毒(rAd-BMP2),其滴度约为1×1010PFU/mL,该滴度可满足进一步的骨形态发生蛋白2成骨作用的研究.结论:成功地构建重组人骨形态发生蛋白2腺病毒载体.     

人骨形态发生蛋白7重组腺病毒的构建及鉴定

目的：采用多聚酶链反应及酶切鉴定，拟构建人骨形态发生蛋白7重组腺病毒载体，以便利用局部基因治疗方法进一步在体内获得重组人骨形态发生蛋白7。 方法：实验于2004-05／2005-10在解放军第二军医大学长海医院胸心外科研究所完成。含人骨形态发生蛋白7基因全长cDNA质粒pUC118．BMP-7由第一作者构建并保存。将人骨形态发生蛋白7基因克隆至pcDNA3．1／CT-GFP质粒中。酶切回收的BMP-7／GFP基因片段，克隆人pAxCAwt腺病毒载体后，共转染大肠杆菌LE393，获得腺病毒重组质粒，大量扩增后转入293细胞包装，获得重组腺病毒。用病毒上清液感染293细胞及Hela细胞，293细胞受病毒感染而Hela细胞无明显病毒感染现象的克隆初步判定为重组腺病毒株。 结果：①骨形态发生蛋白7基因的获得：KpnI及XbaI双酶切、琼脂凝胶电泳检测可见2条带，略小于500bp的条带是长度为430bp的骨形态发生蛋白7基因，略大于2500bp的条带是长度约为2600bp的pUC118。②重组质粒pcDNA3．1BMP-7／GFP的构建：所挑选的5个转化子均可见略大于1000bp的条带，全部为阳性克隆。③重组粘粒pAxCAwT．BMP-7．GFP的构建：所挑选的5个转化子中2个可见大于1000bp的条带，为正向插入的阳性克隆。 结论：多聚酶链反应及酶切鉴定证明骨形态发生蛋白7重组腺病毒载体的成功构建，并包装出重组腺病毒，为骨损伤疾病进行原位组织工程修复奠定基础。     

人骨形态发生蛋白2和人成纤维细胞生长因子2双基因共表达腺病毒载体的构建及鉴定

背景:内部核糖体进入位点序列载体能将上下游基因共同转录,故通过此载体可使连接在一起的人骨形态发生蛋白2和人成纤维细胞生长因子2同时高表达,可为骨缺损的治疗提供新方法.目的:实验通过引入内部核糖体进入位点序列,采用基于attLXattR的λ噬茵体位点特异性重组系统的GatewayTM技术构建带有人骨形态发生蛋白2和人成纤维细胞生长因子2双基因重组腺病毒载体并进行鉴定.方法:用聚合酶链反应方法扩增人骨形态发生蛋白2和人成纤维细胞生长因子2目的基因,将两个基因亚克隆至pIRES2-EGFP载体中,构建phBMP2-IRES-hFGF2载体,通过BP反应将hBMP2-IRES-hFGF2重组到载体pDONR221中,再通过LR反应将其转移到腺病毒载体pAd/CMV/V5-DEST中,线性化后转染293细胞进行包装获得重组腺病毒Ad-hBMP2-IRES-hFGF2.结果与结论:phBMP2-IRES-hFGF2经酶切及测序鉴定正确,带hBMP2-IRES-hFGF2的载体在293细胞中包装成功,获得成熟的病毒颗粒,病毒滴度为2.82×1010 ifu/mL,证实成功构建了带有人骨形态发生蛋白2和人成纤维细胞生长因子2双基因重组腺病毒载体.     

人骨形态发生蛋白7重组腺病毒的构建及鉴定

目的:采用多聚酶链反应及酶切鉴定,拟构建人骨形态发生蛋白7重组腺病毒载体,以便利用局部基因治疗方法进一步在体内获得重组人骨形态发生蛋白7。方法:实验于2004-05/2005-10在解放军第二军医大学长海医院胸心外科研究所完成。含人骨形态发生蛋白7基因全长cDNA质粒pUC118.BMP-7由第一作者构建并保存。将人骨形态发生蛋白7基因克隆至pcDNA3.1/CT-GFP质粒中,酶切回收的BMP-7/GFP基因片段,克隆入pAxCAwt腺病毒载体后,共转染大肠杆菌LE393,获得腺病毒重组质粒,大量扩增后转入293细胞包装,获得重组腺病毒。用病毒上清液感染293细胞及Hela细胞,293细胞受病毒感染而Hela细胞无明显病毒感染现象的克隆初步判定为重组腺病毒株。结果:①骨形态发生蛋白7基因的获得:KpnI及XbaI双酶切、琼脂凝胶电泳检测可见2条带,略小于500bp的条带是长度为430bp的骨形态发生蛋白7基因,略大于2500bp的条带是长度约为2600bp的pUC118。②重组质粒pcDNA3.1BMP-7/GFP的构建:所挑选的5个转化子均可见略大于1000bp的条带,全部为阳性克隆。③重组粘粒pAxCAwT.BMP-7.GFP的构建:所挑选的5个转化子中2个可见大于1000bp的条带,为正向插入的阳性克隆。结论:多聚酶链反应及酶切鉴定证明骨形态发生蛋白7重组腺病毒载体的成功构建,并包装出重组腺病毒,为骨损伤疾病进行原位组织工程修复奠定基础。     

人骨形态发生蛋白2基因重组腺病毒表达载体转染兔骨髓间充质干细胞

背景：采用GatewayTM技术构建腺病毒载体,显著弥补了外源性细胞因子局部应用的缺陷。目的：观察人骨形态发生蛋白2重组腺病毒表达载体（Ad-BMP-2/GFP）转染兔骨髓间充质干细胞后骨形态发生蛋白2的表达情况。方法：密度梯度离心联合贴壁培养法,分离、培养、纯化兔骨髓间充质干细胞;GatewayTM技术构建的Ad-BMP-2/GFP腺病毒载体转染兔骨髓间充质干细胞。结果与结论：RT-PCR检测转染诱导后的细胞表达成骨细胞特异性产物骨钙素;转染后兔骨髓间充质干细胞在mRNA水平和蛋白水平均有人骨形态发生蛋白2的表达。结果表明构建的Ad-BMP-2/GFP可高效转染兔骨髓间充质干细胞,骨形态发生蛋白2在细胞中能高效表达。     

血管内皮生长因子121和骨形态蛋白2双基因共表达重组腺病毒载体的构建及鉴定

背景：人血管内皮生长因子121和骨形态蛋白2在激素性股骨头坏死骨缺损中均具有成血管成骨作用,目前国内在以人血管内皮生长因子121和骨形态蛋白2基因联合治疗激素性股骨头坏死方面少有报道。目的：构建人血管内皮生长因子121与人骨形态发生蛋白2双基因腺病毒穿梭质粒。方法：将质粒pShuttle-CMV-VEGF121-IRES-hrGFP-1经KpnⅠ/XbaⅠ酶切后,将BMP2片段定向连入pShuttle-CMV-VEGF121-IRES,构建可同时表达2个目的基因重组质粒pShuttle-CMV-VEGF121-IRES-BMP2,注入H5a细胞扩增,铺板,筛选阳性菌落,提取质粒,进行酶切分析及序列测定。将已构建确认正确的腺病毒质粒,经BJ5183-AD-1电转感受态细胞进行电穿孔后,铺板,筛选阳性菌落,提取质粒,进行酶切分析,PCR检测和序列分析。结果与结论：酶切分析及核酸序列测定证实重组质粒构建正确,提示实验成功构建了血管内皮生长121及骨形态蛋白2双基因共表达重组腺病毒载体。     

血管内皮生长因子121和骨形态蛋白2双基因共表达重组腺病毒载体的构建及鉴定

背景:人血管内皮生长因子121和骨形态蛋白2在激素性股骨头坏死骨缺损中均具有成血管成骨作用,目前国内在以人血管内皮生长因子121和骨形态蛋白2基因联合治疗激素性股骨头坏死方面少有报道.目的:构建人血管内皮生长因子121与人骨形态发生蛋白2双基因腺病毒穿梭质粒.方法:将质粒pShuttle-CMV-VEGF121-IRES-hrGFP-1经Kpn Ⅰ/Xba Ⅰ酶切后,将BMP2片段定向连入pShuttle-CMV- VEGF121-IRES,构建可同时表达2个目的基因重组质粒pShuttle-CMV-V EGF121-IRES-BMP2,注入H5a细胞扩增,铺板,筛选阳性菌落,提取质粒,进行酶切分析及序列测定.将已构建确认正确的腺病毒质粒,经BJ5183-AD-1电转感受态细胞进行电穿孔后,铺板,筛选阳性菌落,提取质粒,进行酶切分析,PCR检测和序列分析.结果与结论:酶切分析及核酸序列测定证实重组质粒构建正确,提示实验成功构建了血管内皮生长121及骨形态蛋白2双基因共表达重组腺病毒载体.     

人骨形态发生蛋白2和人成纤维细胞生长因子2双基因共表达腺病毒载体转染人骨髓基质干细胞后的细胞增殖

背景:利用重组腺病毒载体转染外源性基因到组织工程骨的种子细胞是骨缺损基因治疗研究的热点。目的:用人骨形态发生蛋白2和人成纤维细胞生长因子2双基因共表达腺病毒载体转染人骨髓基质干细胞,以探讨基因转染对人骨髓基质干细胞增殖的影响。方法:将Ad-hBMP2-IRES-hFGF2转染至人骨髓基质干细胞中,荧光显微镜观察转染效果,RT-PCR方法观察人骨形态发生蛋白2cNDA和人成纤维细胞生长因子2cNDA在人骨髓基质干细胞中的转录情况,Westerblot方法检测人骨形态发生蛋白2和人成纤维细胞生长因子2蛋白表达情况,锥虫蓝测定细胞活力,流式细胞仪分析其对细胞增殖的影响。结果与结论:转染后人骨形态发生蛋白2和人成纤维细胞生长因子2基因在mRNA水平和蛋白水平均有表达,细胞活力无明显变化,流式细胞仪分析细胞周期中增殖细胞比例明显增加。说明该双基因可高效转染人骨髓基质干细胞,且促进细胞增殖。     

重组pcDNA4 His/Max人骨形态发生蛋白9真核表达载体的构建与鉴定

背景:腺病毒临床应用存在安全隐患,利用真核表达载体表达蛋白为解决安全性问题提供了一种方法。目的:将人骨形态发生蛋白9的cDNA构建于pcDNA4 His/Max,得到重组真核表达载体pcDNA4 His/Max人骨形态发生蛋白9。方法:将已有的Padtrack-cmv-人骨形态发生蛋白9进行PCR扩增,电泳回收人骨形态发生蛋白9片段,将pcDNA4 His/Max用NotⅠ和KpnⅠ双酶切,得到pcDNA4His/Max酶切片段,连接人骨形态发生蛋白9和pcDNA4 His/Max片段得到重组质粒pcDNA4 His/Max人骨形态发生蛋白9,将该载体用DH5α转化,阳性克隆扩增及纯化、序列分析鉴定。结果与结论:通过PCR及序列分析证明pcDNA4 His/Max人骨形态发生蛋白9真核表达载体的人骨形态发生蛋白9基因长度为1.3kb,与报道的人骨形态发生蛋白9全长序列一致,无突变。结果证实,实验成功构建了pcDNA4 His/Max人骨形态发生蛋白9真核表达载体。     

腺病毒介导的骨形态发生蛋白基因增强在骨组织工程中的应用

背景:将目的基因转导到靶细胞中需要载体工具,载体可协助基因进入细胞及表达蛋白,载体的选择是转基因成败的关键。目的:总结腺病毒介导的骨形态发生蛋白基因增强用于诱导成骨和修复骨缺损的研究现状。方法:应用计算机检索PubMed数据库及中国期刊网全文数据库1989-01/2012-01有关腺病毒介导骨形态发生蛋白基因转染的诱导成骨作用,骨形态发生蛋白基因修饰的组织工程化骨修复骨缺损的文章,英文检索词为"adenovirus,bone morphogenetic protein,gene transfection,bone tissue engineering",中文检索词为"腺病毒,骨形态发生蛋白,基因转染,骨组织工程"。排除重复性及非中英文语种研究,共保留24篇文献进行综述。结果与结论:腺病毒介导的骨形态发生蛋白基因增强的组织工程利用基因工程技术将编码特定功能因子的基因转移到种子细胞上,使其持续产生生长因子。转基因后的细胞停留支架材料表面缓慢释放生长因子,促进成骨前体细胞增殖分化,也可在骨缺损处诱导成骨前体细胞向成骨细胞定向分化,从而修复骨缺损。     

人转化生长因子β1基因重组腺病毒的构建与鉴定

背景：转化生长因子β1能促进多种细胞的生长增殖,是调控骨髓间充质干细胞向成骨方向定向分化的主要生长因子。目的：利用AdMax系统构建人转化生长因子β1（hTGF-β1）基因的重组腺病毒表达载体。方法：采用PCR方法克隆人转化生长因子β1基因cDNA后,插入线性化表达载体pAV-MCMV-EGFP-3FLAG中,转化E.coliDH5α感受态细胞,构建pAV-MCMV-hTGF-β1重组质粒。结果与结论：含目的基因的重组腺病毒质粒共转染293细胞进行病毒包装、扩增后,经PCR、WesternBlot检测得到转化生长因子β1重组腺病毒,其滴度约为1.25×1010pfu/mL。表明利用AdMax系统成功可构建人转化生长因子β1腺病毒载体,并可满足进一步的转化生长因子β1成骨作用的研究。     

新型骨形态发生蛋白2反转录病毒载体的构建及活性检测

背景:骨形态发生蛋白是一种具有潜在活性的蛋白质,当骨组织损伤时其迅速增加并活性的增强,与载体复合能修复动物骨缺损,但将其用做基因治疗的研究未见报道.目的:构建表达重组人骨形态发生蛋白2基因的重组反转录病毒载体,探讨其在成骨细胞中的生物学作用.方法:根据Genbank中人骨形态发生蛋白2基因序列设计并合成骨形态发生蛋白2特异性引物,高保真PCR扩增骨形态发生蛋白2基因,同源重组法将骨形态发生蛋白2 PCR片段连接与克隆载体pDNR-CMV,构成pDNR-CMV-BMP2,经酶切、PCR和测序鉴定后,将重组质粒pDNR-CMV-BMP2和反转录病毒空质粒pLP-LNCX以loxP位点进行同源重组,构成反转录病毒载体pLP-LNCX-BMP2,转染入包装细胞PT67进行病毒包装,并用NIH3T3细胞进行病毒滴度测定;将反转录病毒感染人成骨细胞,四甲基偶氮唑盐法检测细胞生长变化,转染48 h后Western blotting检测骨形态发生蛋白2蛋白表达.结果与结论:pDNR-CMV-BMP2质粒Sall和EcoRI双酶切、PCR及测序结果均正确,重组质粒pLP-LNCX-BMP2经氯霉素及蔗糖筛选得到的阳性克隆骨形态发生蛋白2 PCR结果阳性,酶切产物与预期相一致;病毒载体pLP-LNCX-BMP2转染PT67后,G418筛选可得到稳定细胞克隆,其上清液中病毒滴度可达到5×10~8pfu;四甲基偶氮唑盐检测中反转录病毒组与正常对照组相比,72 h细胞抑制率无明显差别(P＞0.05),转染48 h后Western blotting可见骨形态发生蛋白2蛋白高表达.结果说明,实验成功克隆了骨形态发生蛋白2基因并构建其反转录病毒表达载体.     

携带人肝细胞生长因子腺病毒重组体的构建

目的构建一种同时携带人肝细胞生长因子(hHGF)及绿色荧光蛋白(GFP)的腺病毒重组体,为hHGF的基因治疗提供实验基础。方法对重组质粒pcDNA3-hHGF进行酶切鉴定及测序正确后,酶切获得hHGF,亚克隆至带有GFP标记的穿梭质粒pAdTrack-CMV上。选取hHGF正向插入的重组穿梭质粒经PmeⅠ充分线性化后,与骨架质粒pAdEasy-1在大肠杆菌BJ5183中同源重组,挑取阳性克隆行PCR及酶切鉴定。重组病毒质粒用PacⅠ酶切线性化后,脂质体转染HEK293细胞进行包装并扩增获取重组病毒上清,RT-PCR及WesternBlot方法检测hHGF的表达。结果目的基因的测序结果与Genebank上的hHGF序列一致。hHGF基因插入重组腺病毒载体的预期位置,感染Ad-hHGF的HEK293细胞中可检测到hHGFmRNA和蛋白的表达。结论成功构建了同时携带hHGF和GFP的重组腺病毒表达载体Ad-hHGF,为进一步探讨hHGF的生物学功能提供了实验依据。     

动物模型中人骨形态发生蛋白2重组腺病毒活性观测

目的:利用基因工程技术构建人骨形态发生蛋白2重组腺病毒,并进行体内表达,测定活性;为深入开展的基因治疗研究创造条件。方法:实验于2000-05/2002-06在西安交通大学第一附属医院骨科实验室完成。应用PCR技术扩增出人骨形态发生蛋白2全长基因,体外同源重组构建重组腺病毒后,随机将30只SD大鼠分为治疗组和对照组,每组15只,将纯化后的重组腺病毒50μL注入SD大鼠股部肌肉陷窝病损处,通过组织学染色、X射线片对动物模型的组织变化进行观测。结果:6周后治疗组可见明显骨诱导形成,2周时治疗组碱性磷酸酶活性明显高于对照组,重组腺病毒治疗组有明显的诱导成骨活性。结论:应用于动物实验中目的基因表达,并具有生物学活性。本研究是在骨缺损基因治疗的一次尝试,且人骨形态发生蛋白2重组腺病毒的构建成功,也为国内骨科疾病基因治疗的进一步研究提供了基础。