通过使用工具病毒载体介导将外源基因导入肺部细胞中,对疾病特定基因进行定向和组织特异性的改造,将为肺疾病研究与治疗提供强大工具。

工具病毒选择指南

首先,如何选择合适的病毒载体:

慢病毒、腺病毒和腺相关病毒(AAV)等都是常用的工具病毒载体,在肺部研究中该如何选择呢?



1.  慢病毒:慢病毒具有毒性低、损伤小的特点,且病毒感染细胞后,可以整合入基因组长期表达,是细胞实验的首选。应用于肺部在体注射时,引起的免疫反应较为温和。

2.  腺病毒:腺病毒滴度高,载体容量大。但应用于在体注射时易引起较强烈的免疫反应,严重时可导致实验动物死亡。

3.  腺相关病毒AAV:AAV 体积小,滴度高,扩散性好,是在体实验的首选。AAV有多种血清型,不同的血清型对不同的脏器有较高的识别及感染能力。AAV5、AAV6和AAV9等对于肺有较高的趋向性。目前,AAV已经应用于肺囊性纤维化的临床实验中。





了解了这些病毒载体在肺部研究中的优势和不足后,如何根据实验目的来挑选合适的基因操作工具呢?建议您可以从以下这几个方面出发:

1.  工具载体的表达时间与实验观察时间是否相符;

2.  工具载体可以容纳的片段大小与目的基因大小是否契合;

3.  工具载体对目的细胞、在体组织的转导是否足够高效。





吉凯小建议:

1.  在基因大小允许的前提下,在体实验建议优先选择腺相关病毒(AAV)。AAV具有滴度高,扩散效果好,免疫原性低等特点。AAV5/6/9血清型对肺有较好的趋向性,其中AAV9在肺部的表达最强,且产生的免疫反应较小。点击了解更多AAV血清型选择小窍门>>



AAV 血清型的趋向性

2.  细胞体外感染建议选择慢病毒:慢病毒在感染细胞后2-4 天开始表达,且对细胞毒性低、损伤小。

3.  如需目的基因在肺部中特异性表达,可使用组织特异性启动子,如肺上皮细胞特异性启动子SP-C。吉凯提供组织特异性启动子载体的病毒包装服务,点击了解>>

注射方法

病毒工具在肺部的注射方法

肺部病毒感染常用的方法有系统注射(尾静脉注射或腹腔注射)、及鼻内或气管内递送(经呼吸道)等。下面,以鼻内滴注为例做详细说明。

1. 使动物处于足够深的麻醉状态,以防止小鼠运动或对载体的反应而打喷嚏或咳嗽,但也需要防止小鼠麻醉过度而死亡。

2. 将小鼠以背卧姿势固定,并慢慢地将AAV 悬液通过小鼠鼻孔内壁逐滴滴入,为保证最大的肺部感染效率,最小体积为50μL(每个鼻孔25μL),最大体积为75μL(每个鼻孔37.5μL)。待小鼠呼吸恢复正常后,再滴入一次75μL 的AAV 悬液。

3. 将小鼠轻轻从工作台拿下,并将头部和胸部用折叠的纸巾小幅度垫高,以保证小鼠顺畅的呼吸。待小鼠苏醒后,放回鼠笼。

备注:鼻内滴注法是一种直接的AAV 感染法,操作简单且对设备要求低。但AAV 颗粒容易沉积在上呼吸道(鼻道、鼻窦和咽)和胃肠道,如需要有效地感染到下呼吸道,则需要加大AAV剂量。


更多部位病毒体内注射实验操作视频,点击查看>>


用量参考

肺部注射病毒用量参考

以下表格中为吉凯客户应用文献总结(部分)。更多肺部病毒注射参数,点击查看与下载>>



1. 慢病毒



代表文献(38)Cell death & disease,2017,8(1):e2566





2. 腺病毒



代表文献(39)Europenan Respiratory Journal,2010,36(4):907-914





3. 腺相关病毒AAV

代表文献40)Human Gene Therapy,2007,18(4):344-354



引用文献

1. miR-18a-5p Inhibits Sub-pleural Pulmonary Fibrosis by Targeting TGF-β Receptor II[J]. 2016,Molecular Therapy (IF= 7.008).  吉凯产品:慢病毒  研究领域:肺纤维化  华中科技大学同济医学院附属协和医院

2. Uncoupling protein 2 increases susceptibility to lipopolysaccharide-induced acute lung injury in mice[J]. 2016, Mediators of inflammation (IF= 3.549).  吉凯产品:腺病毒  研究领域:急性肺损伤  陆军军医大学新桥医院

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