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慢病毒載體在動物疾病模型構(gòu)建中應(yīng)用場景(慢病毒的體內(nèi)應(yīng)用)

閱讀:557      發(fā)布時間:2024-5-30
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科學(xué)家們在深入探究疾病的發(fā)生機制過程中,動物模型的建立起到了至關(guān)重要的作用,。通過對動物模型進(jìn)行疾病模擬或基因突變,,可以模擬人類疾病的發(fā)病過程,從而揭示疾病的病理生理機制,、分子機制和遺傳機制,。同時,動物模型也可以用于評估潛在藥物的療效和安全性,,為新藥的研發(fā)提供重要參考,。通過對動物模型進(jìn)行藥物治療試驗,,可以評估藥物對疾病的治療效果,、劑量效應(yīng),、藥物代謝和毒性反應(yīng)等,為臨床前藥物篩選和開發(fā)提供重要參考依據(jù),。

通過慢病毒介導(dǎo)的基因傳遞,可以構(gòu)建具有特定基因型的動物模型,,如基因敲除,、過表達(dá)或突變等,也可以構(gòu)建疾病模型,,模擬人類疾病的發(fā)生和發(fā)展過程,,用于疾病機制研究和藥物篩選。慢病毒載體在動物疾病模型構(gòu)建中有多種應(yīng)用場景,,今天就來和小編一起探索一下慢病毒的體內(nèi)應(yīng)用吧,。

一、瘤內(nèi)注射

?文章標(biāo)題:METTL3-Mediated LINC00475 AlternativeSplicing Promotes Glioma Progression byInducing Mitochondrial Fission
?發(fā)表期刊:Research (Washington, D.C.)
?作者單位:廣州醫(yī)科大學(xué)

線粒體分裂促進(jìn)膠質(zhì)瘤的進(jìn)展,,但lncRNAs在線粒體分裂中的功能和調(diào)控機制尚不清楚,。本文中,作者發(fā)現(xiàn)與正常腦組織相比,,LINC00475被證實在神經(jīng)膠質(zhì)瘤中過度表達(dá),,并且發(fā)生可變剪接的頻率更高,預(yù)后更差,。體外和動物腫瘤形成實驗表明,,LINC00475-S對膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移、自噬和線粒體分裂的影響明顯強于LINC00475,。從機制上講,,METTL3 通過m6A修飾通過剪接LINC00475誘導(dǎo)LINC00475-S的產(chǎn)生,隨后通過抑制MIF的表達(dá)促進(jìn)神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的線粒體分裂,。Pull-down聯(lián)合LC/MS和RIP發(fā)現(xiàn)m6A識別蛋白HNRNPH1結(jié)合LINC00475的GYR和GY結(jié)構(gòu)域并促進(jìn)LINC00475剪接,。METTL3以m6A 依賴性方式促進(jìn)HNRNPH1與LINC00475結(jié)合,從而誘導(dǎo) LINC00475-S的產(chǎn)生,。METTL3 促進(jìn)HNRNPH1介導(dǎo)的LINC00475的可變剪接,,通過誘導(dǎo)線粒體分裂促進(jìn)膠質(zhì)瘤進(jìn)展。靶向LINC00475的可變剪接和m6A編輯可以作為對抗神經(jīng)膠質(zhì)瘤的治療策略,。

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圖1. 過表達(dá)LINC00475-S時,,U251致瘤潛力增強

☆ 作者利用慢病毒載體,通過瘤內(nèi)注射(5.0E+06 TU/只,,2周1次)在腫瘤組織中過表達(dá)LINC00475和LINC00475-S,。

和元生物有幸提供本文所涉及的基因過表達(dá)病毒包裝服務(wù)。

二,、氣管內(nèi)注射

?文章標(biāo)題:A novel protein RASON encoded by a lncRNA controls  oncogenic RAS signaling in KRAS mutant cancers
?發(fā)表期刊:Cell Research
?作者單位:南京大學(xué)

LSL-KrasG12D; Trp53R172H/+ (KP小鼠)肺癌模型是一種通常用于研究Kras驅(qū)動的腫瘤發(fā)生的遺傳小鼠模型,。KrasG12D是人類腫瘤中常見的Kras基因的活化突變體,Trp53R172H是p53基因的突變體,。分別在這兩個基因編碼區(qū)和啟動子之間插入loxp-Stop-loxp終止序列,,這兩個基因在沒有Cre重組酶的條件下不表達(dá)突變蛋白;當(dāng)與組織特異性表達(dá)的Cre交配后,,可導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄終止序列l(wèi)oxp-Stop-loxp缺失進(jìn)而表達(dá)致癌蛋白,。

本文中,作者通過氣管內(nèi)注射含有Cre,、Cas9和Rason sgRNA的慢病毒構(gòu)建體,,同時實現(xiàn)了Rason的敲除和肺中Kras/p53等位基因的激活。通過mircoCT對肺部腫瘤的發(fā)生率及腫瘤大小進(jìn)行監(jiān)測,,結(jié)果顯示Rason敲除顯著抑制KP小鼠肺部腫瘤的形成,,并顯著延長小鼠的存活期。以上結(jié)果提示了Kras突變腫瘤中Rason促腫瘤功能的共同機制,。

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圖2. Rason敲除顯著抑制KP小鼠肺部腫瘤的形成

☆ 作者利用含有Cre,、Cas9和Rason sgRNA的慢病毒載體,通過氣管內(nèi)注射(1.0E+05 TU/只)同時實現(xiàn)Rason的敲除和肺中Kras/p53等位基因的激活,。

和元生物有幸提供本文所涉及的慢病毒包裝服務(wù),。

三、鞘內(nèi)注射

?文章標(biāo)題:Activation of GDNF-ERK-Runx1 signaling contributes to P2X3R gene transcription and bone cancer pain
?發(fā)表期刊:iScience
?作者單位:北京大學(xué)

骨癌疼痛是骨轉(zhuǎn)移癌癥患者的常見癥狀,,其潛在機制尚不清楚,。本文中作者報道了 Runx1直接上調(diào)PC12細(xì)胞中P2X3受體(P2X3R)基因啟動子的轉(zhuǎn)錄活性,。敲低背根神經(jīng)節(jié)(DRG)神經(jīng)元中的Runx1抑制P2X3R的功能性上調(diào),減弱荷瘤大鼠的神經(jīng)元過度興奮和疼痛超敏反應(yīng),;而過表達(dá)Runx1促進(jìn)DRG神經(jīng)元中的P2X3R基因轉(zhuǎn)錄,,誘導(dǎo)了naive大鼠的神經(jīng)元過度興奮和疼痛超敏反應(yīng)。GDNF-GFRα1-Ret-ERK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的激活是DRG神經(jīng)元中Runx1介導(dǎo)的P2X3R基因轉(zhuǎn)錄所必需的,,并有助于荷瘤大鼠的神經(jīng)元過度興奮和疼痛超敏反應(yīng),。這些發(fā)現(xiàn)表明,由GDNF-GFRα1-Ret-ERK信號激活引起的Runx1介導(dǎo)的P2X3R基因轉(zhuǎn)錄有助于DRG神經(jīng)元的致敏和骨癌疼痛的發(fā)病機制,。作者的研究結(jié)果確定了一種潛在的靶向機制,,可能導(dǎo)致癌癥患者的骨轉(zhuǎn)移相關(guān)疼痛。

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圖3. 過表達(dá)DRG神經(jīng)元中的Runx1,,促進(jìn)P2X3R基因轉(zhuǎn)錄和蛋白表達(dá)

☆ 作者利用慢病毒載體,,通過鞘內(nèi)注射(5.0 E+08 TU/mL,20 ul)在DRG神經(jīng)元中過表達(dá)Runx1,,并在病毒注射后14天獲得DRG組織,。

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四,、玻璃體腔注射

?文章標(biāo)題:ALKBH5-Mediated m6A Modification of A20 Regulates Microglia Polarization in Diabetic Retinopathy
?發(fā)表期刊:Frontiers in Immunology
?作者單位:中山大學(xué)

本文中,,作者發(fā)現(xiàn)糖尿病大鼠的視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞M1極化率較高,M2極化率較低,。隨著葡萄糖濃度的增加,,小膠質(zhì)細(xì)胞傾向于極化為M1型。通過RNA測序顯示,,葡萄糖處理的小膠質(zhì)細(xì)胞顯示出差異表達(dá)的基因譜,,該譜富集在各種炎癥類別和通路中。葡萄糖處理后小膠質(zhì)細(xì)胞中A20表達(dá)較低,,證明其負(fù)向調(diào)節(jié)M1極化。此外,,玻璃體腔注射A20過表達(dá)慢病毒(OE-A20)糾正了糖尿病大鼠增強的M1視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞極化,。在葡萄糖處理的小膠質(zhì)細(xì)胞中m6A去甲基化酶ALKBH5介導(dǎo)增加m6A修飾及加速A20降解。本研究不僅為糖尿病視網(wǎng)膜病變的發(fā)病機制提供了新的視角,,而且為糖尿病視網(wǎng)膜病變的診斷和治療提供了新的視角,。

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圖4. 玻璃體腔注射A20過表達(dá)慢病毒可糾正糖尿病大鼠視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細(xì)胞增強的M1極化

☆ 作者利用慢病毒載體,通過玻璃體腔注射(1.0E+09 TU,10 ul)在眼內(nèi)過表達(dá)A20,。

和元生物有幸提供本文所涉及的基因過表達(dá)病毒包裝服務(wù),。

五、腹股溝淋巴結(jié)注射

?文章標(biāo)題:Fibroblastic reticular cells in lymph node potentiate white adipose tissue beiging through neuro-immune crosstalk in male mice
?發(fā)表期刊:Nature Communications
?作者單位:香港大學(xué)

淋巴結(jié)(LN)通常嵌在代謝活躍的白色脂肪組織(WAT)中,,而它們的功能關(guān)系仍然模糊不清,,本文中,,作者發(fā)現(xiàn)腹股溝 LN(iLN)中的成纖維細(xì)胞網(wǎng)狀細(xì)胞(FRC)皮下 脂肪組織(scWAT)寒冷誘導(dǎo)的米色化反應(yīng)和產(chǎn)熱IL-33的主要來源。從機制上講,,冷增強的交感神經(jīng)流出到iLN激活FRC中的β1和β2腎上腺素能受體(AR)信號傳導(dǎo),,以促進(jìn)IL-33釋放到iLN周圍的scWAT中。其中IL-33激活2型免疫反應(yīng)以增強米色脂肪細(xì)胞的生物發(fā)生,。通過選擇性消融 FRC中的IL-33或β1和β2-AR或iLN的交感神經(jīng)去神經(jīng)支配來消除冷誘導(dǎo)的scWAT 米色化反應(yīng),,而IL-33的補充可逆轉(zhuǎn)iLN缺陷小鼠中受損的冷誘導(dǎo)的米色化反應(yīng)。綜上所述,,本研究揭示了iLN中FRC在介導(dǎo)神經(jīng)免疫相互作用以維持能量穩(wěn)態(tài)方面的意想不到的作用,。

圖5. 腹股溝淋巴結(jié)內(nèi)注射慢病毒特異性敲除FRC中的IL-33

☆ 作者利用慢病毒載體,在IL-33fl/fl小鼠腹股溝淋巴結(jié)內(nèi)注射(7.5E+06 TU/只)含有特異性啟動子Ccl19和Cre的慢病毒,,實現(xiàn)iLN中FRC 細(xì)胞IL-33的特異性敲除,。

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六,、活體成像

?文章標(biāo)題:Hypoxia-induced circRNF13 promotes the progression and glycolysis of pancreatic cancer
?發(fā)表期刊:Experimental & Molecular Medicine
?作者單位:上海交通大學(xué)

胰腺癌(PC)是最惡性的腫瘤之一,。快速進(jìn)展和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移是患者死亡的主要原因,。缺氧是多種癌癥的標(biāo)志,,與腫瘤生物學(xué)有關(guān)。然而,,關(guān)于circRNA在糖酵解和缺氧介導(dǎo)的PC進(jìn)展中的作用知之甚少,。在這里,作者使用RNA測序分析了缺氧相關(guān)circRNA的表達(dá)情況,,發(fā)現(xiàn)了一種稱為circRNF13的獨tecircRNA在PC組織中上調(diào),,這可能是一個潛在的預(yù)后指標(biāo)。HIF-1α和EIF4A3參與調(diào)節(jié)circRNF13的生物發(fā)生,。此外,,circRNF13被驗證對細(xì)胞增殖、血管生成,、侵襲和糖酵解具有刺激作用,。重要的是,作者發(fā)現(xiàn)circRNF13 通過充當(dāng)miR-654-3p海綿來提高PDK3水平,,從而促進(jìn)PC惡性過程,。以上研究結(jié)果表明,由HIF-1α和EIF4A3介導(dǎo)的缺氧誘導(dǎo)的circRNF13促進(jìn)了PC的腫瘤進(jìn)展和糖酵解,,表明circRNF13作為PC的預(yù)后生物標(biāo)志物和治療靶點的潛力,。

圖6. circRNF13可能作為致癌基因促進(jìn)胰腺癌的轉(zhuǎn)移

☆ 作者通過尾靜脈分別注射經(jīng)慢病毒構(gòu)建的過表達(dá)circRNF13序列和Luciferase編碼序列以及干擾circRNF13序列和Luciferase編碼序列的人胰腺癌細(xì)胞,每2周進(jìn)行一次生物發(fā)光體內(nèi)成像檢測,,觀察體內(nèi)腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移情況,。

和元生物有幸提供本文所涉及的基因過表達(dá)病毒包裝服務(wù),。

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