首先,肝臟研究如何選擇合適的病毒載體
慢病毒、腺病毒和腺相關病毒(AAV)等都是常用的工具病毒載體,在肝臟研究中如何選擇合適的病毒工具呢?
1. 慢病毒:慢病毒具有毒性低、損傷小的特點,且病毒感染細胞后,可以整合入基因組長期表達,是細胞實驗的首選。應用于在體注射時,引起的免疫反應較為溫和。
2. 腺病毒:腺病毒載體容量大,不整合到染色體中,無插入致突變性。但表達時間短,在大部分細胞中,腺病毒可維持7-14 天的表達時間。且免疫原性高,應用于在體注射時易造成炎癥反應。
3. 腺相關病毒AAV:AAV 體積小,滴度高,擴散性好,是在體實驗的首選。AAV有多種血清型,不同的血清型對不同的臟器有較高的識別及感染能力,其中AAV2型、8型、9型等對肝臟有較好的趨向性。
了解了這些病毒載體在肝臟研究中的優勢和不足后,如何根據實驗目的來挑選合適的基因操作工具呢?建議您可以從以下這幾個方面出發:
1. 工具載體的表達時間與實驗觀察時間是否相符;
2. 工具載體可以容納的片段大小與目的基因大小是否契合;
3. 工具載體對目的細胞、在體組織的轉導是否足夠高效。
病毒表達系統 | 慢病毒 | 腺病毒 | 腺相關病毒 |
外源基因表達時間 | 2-4天開始表達長時間穩定表達 | 1-2天開始表達持續7-14天 |
7-14開始表達 細胞分裂不旺盛部位可長時間表達 |
插入片段大小 | <4kb | <5-8kb |
<2.8kb (包括必須的啟動子 以及熒光或者標簽元件) |
穩定細胞株篩選 |
可以,外源基因整合于 宿主基因組,篩選簡單 |
不可以,瞬時表達外 源基因傳代后效果減弱 |
不可以 |
細胞實驗 | 首選,廣譜,感染效率高 |
廣譜,感染效率高, 適合原代非增殖細胞感染 |
不適合細胞實驗 |
動物實驗 | 適合,根據觀察時間和注射部位選擇 |
較適合(免疫原性高),根 據觀察時間和注射部位選擇 |
首選,根據觀察時間和注射部位選擇 |
滴度 | 最高可達109TU/ml | 高達1012pfu/ml | 高達1012-13v.g/ml |
常用基因操作工具選擇指南
吉凱小建議:
1. 在基因大小允許的前提下,在體實驗建議優先選擇腺相關病毒(AAV)。AAV具有滴度高,擴散效果好,免疫原性低等特點,且AAV有多種血清型,2型、8型、9型等對肝臟有較好的趨向性。點擊了解更多AAV血清型選擇小竅門>>
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1 | 2 | 5 | 6 | 8 | 9 | DJ | PHP.eB | PHP.S | Retro |
心臟 | √ |
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肝臟 |
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胰腺 |
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神經 | √ | √ | √ |
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眼部 |
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AAV 血清型的趨向性
2. 細胞體外感染建議選擇慢病毒:慢病毒在感染細胞后2-4 天開始表達,且對細胞毒性低、損傷小。
3. 如需目的基因在肝臟中特異性表達,可使用組織特異性啟動子,如肝臟特異性啟動子TBG。吉凱提供組織特異性啟動子載體的病毒包裝服務,點擊了解>>
病毒工具在肝臟中的的注射方法
肝臟常用的注射方法有尾靜脈和肝門靜脈注射,兩種注射方法用量類似。下面以肝原位注射為例詳細說明。
1. 腹部切開后,尋找到肝門靜脈:將肝葉提起,下面就是門靜脈,因為下腔靜脈在后方,離腎臟比較近,所以,一般看到的大的靜脈就是門靜脈。
2. 注射病毒,穿刺后壓迫止血。
肝門靜脈病毒注射示意圖
肝臟注射病毒用量參考
以下表格中注射參數來自吉凱客戶發表文獻。更多肝臟病毒注射參數,點擊查看與下載>>
1. 慢病毒
注射部位 | 注射參數 | 檢測時間 | 文獻 |
大鼠肝門靜脈注射 |
500μL 病毒滴度5x 107 TU/mL 2.5x 107TU |
14天 | Effect of the regulation of retinoid X receptor - α gene expres-sion on ral hepatic fibrosis[J]. Hepatology Research, 2011. |
大鼠肝門靜脈注射 |
100μL 3x 108TU 每4天注射一-次,共3次 |
26天 | Inhibition of hepatic sellate cell activation and liver fibrosis by fat-specific protein 27[J]. Molecular and cellular biochemistry, 2012. |
大鼠靜脈注射 |
500 μL 病毒滴度5 x 107 TU/ml 2.5x 107TU.注射時間7s |
14天 |
Peroxisome proliferator
-activated receptor gamma inhibits he-patic fibrosis in rats[J].
Hepatobiliary & Pancreatic Diseases International, 2011. |
小鼠尾靜脈注射 | 4x 108TU | 2-3天 | Construction of a lentiviral vector containing shRNA targeting ADAM17 and its role in attenuating endotoxemla in mice[J]. Molecular medicine reports, 2017. |
小鼠尾靜脈注射 | 5x 107IU |
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Hepatitis B virus X protein
induces hepatic steatosis by en-hancing the expression of liver fatty acid
binding protein[J]. Jourmal of virology, 2016. |
代表文獻 吉凱客戶文章Jourmal of viology,2016,90(4):1729-1740
2. 腺病毒
注射部位 | 注射參數 | 檢測時間 | 文獻 |
大鼠尾靜脈注射 | 5 x 109PFU/大鼠 |
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Paired related homeobox protein 1 regulates PDGF-induced chemotaxis of hepatic sellate cells in liver fibrosis[J]. Laborato-ry Investigation, 2017. |
大鼠尾靜脈注射 |
100μl,生理鹽水稀釋 總量1 x 1010病毒顆粒 |
1天、2天 | Recombinant adenovirus containing hyper-interleukin-6 and hepatocyte growth factor ameliorates acute-on-chronic liver failure in rats[J]. World journal of gastroenterology, 2016. |
小鼠尾靜脈注射 |
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Decreased MiR- 155 level in the peripheral blood of non-alco-holic fatty liver disease patients may serve as a biomarker and may influence LXR activity[J]. Cellular Physiology and Bio-chemistry, 2016. |
小鼠尾靜脈注射 |
5 x 108PFU 一周一次,共2次 |
17天 | Hepatic SATB1 induces paracrine activation of hepatic stellate cells and is upregulated by HBx[J] .Sci Rep, 2016. |
小鼠尾靜脈注射 |
100 μl.總量 2.5x108PFU |
14天 | Adenovirus-mediated over-expression of Septin4 ameliorates hepatic fibrosis in mouse livers infected with Schistosoma japonicum[J]. Parasitol. Int, 2015. |
代表文獻(36)吉凱客戶文章Laboratory Investigation,2017,97(9):1020
3. 腺相關病毒
注射部位 | 血清型 | 注射參數 | 檢測時間 | 文獻 |
大鼠肝動脈或 門靜脈原位注射 |
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2x 1011病毒顆?;?br />
感染2x
1011AAV 顆粒的骨髓間充質干細胞 |
7, 14,21,28天 | Mesenchymal Stem Cells with EnhancedBcl-2 Ex-pression Promote Liver Recovery in a Rat Model of Hepatic Cirrhosis[J]. Cellular Physiology and Bio-chemistry. |
小鼠尾靜脈 | AAV9 |
1 x 1011viral particles/mouse |
2周 | The histone demethylase KDM4D promotes hepatic fibrogenesis by modulating Toll-like receptor 4 sig-naling pathway[J]. EBioMedicine |
小鼠尾靜脈 | AAV9 | 1 x 1011病毒顆粒/小鼠 | 2周 | The Histone Demethylase KDM4D Promotes He-patic Fibrogenesis by Modulating Toll-Like Receptor 4 Signaling Pathway[J]. bioRxiv |
小鼠尾靜脈 |
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2x 109PFU |
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CARF activates beta-catenin/TCF signaling in the hepatoellular carcinoma[J] Oncotarget |
代表文獻 吉凱客戶文章Cellular physiology and biochemistry,2016,40(5):1117