• 组织构建基础实验 basic experiments in tissue construction • 上一篇 下一篇
栗炳南,李卫东,林俊堂,丰慧根
修回日期:
2013-09-06
出版日期:
2013-12-10
发布日期:
2013-12-10
通讯作者:
栗炳南,新乡医学院生命科学技术学院,河南省新乡市 453003
作者简介:
栗炳南☆,男,1983年生,河南省新乡市人,汉族,2011年中南大学湘雅医学院毕业,博士,讲师,目前主要从事神经系统疾病的发病机制与治疗方面的研究。
并列第一作者:李卫东★,新乡医学院生命科学技术学院在读硕士。
基金资助:
实验由新乡医学院重点领域招标课题(ZD2011-16)*;河南省教育厅科学技术研究重点项目(13A180850)*共同资助
Li Bing-nan, Li Wei-dong, Lin Jun-tang, Feng Hui-gen
Revised:
2013-09-06
Online:
2013-12-10
Published:
2013-12-10
Contact:
Li Bing-nan, Department of Life Sciences and Technology, Xinxiang Medical University, Xinxiang 453003, Henan Province, China
bingnanli120@yeah.net
About author:
Li Bing-nan☆, Ph.D., Lecturer, Department of Life Sciences and Technology, Xinxiang Medical University, Xinxiang 453003, Henan Province, China
bingnanli120@yeah.net
Li Wei-dong, Studying for master’s degree, Department of Life Sciences and Technology, Xinxiang Medical University, Xinxiang 453003, Henan Province, China
Supported by:
the Tender Subject of Key Research Areas of Xinxiang Medical Uuniversity in 2011, No. ZD2011-16*; Key Projects in Scientific Research of Henan Provincial Education Department, No. 13A180850*
摘要:
背景:人脑源性神经营养因子(Brain-derived neurotrophic factor,BDNF)和血管内皮生长因子165(vascular endothelial growth factor 165,VEGF165)在细胞分化过程中有重要作用。病毒载体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:构建双基因共表达载体pIRES2-BDNF-VEGF165并对其进行鉴定。 方法:采用PCR的方法从人外周血单个核细胞的基因组DNA中获取人脑源性神经营养因子基因,然后将人脑源性神经营养因子的cDNA片段插入到pIRES2-EGFP多克隆位点构建为pIRES2-BDNF-EGFP。人血管内皮生长因子165 cDNA片段是通过双PCR的方法从pIRES2-VEGF165-EGFP质粒中获取,接着将血管内皮生长因子165 cDNA片段以替换EGFP的方式插入pIRES2-BDNF-EGFP中,最后构建成为含有即内部核糖体进入位点的pIRES2-BDNF-VEGF165双基因共表达载体。通过双酶切和 DNA测序方法对其鉴定,将重组的双基因共表达载体感染 HEK293细胞,利用RT-PCR与 Western-blot 方法检测双基因的表达。 结果与结论:DNA测序显示,提取的人脑源性神经营养因子和血管内皮生长因子165均与基因库报道序列一致,片段长度分别为744 bp和576 bp。构建的pIRES2-BDNF-VEGF165双基因共表达载体经Eco RⅠ/Bam HⅠ切出BDNF条带,经BDNF/NotⅠ双酶切后可见 IRES- VEGF165基因片段,经 Eco RⅠ/NotⅠ双酶切后可见BDNF-IRES-VEGF165基因片段。RT-PCR 与Western-blot 方法检测显示,此载体转染后,HEK293 细胞均能表达人脑源性神经营养因子和血管内皮生长因子165 mRNA和蛋白。结果证实,实验成功构建了人脑源性神经营养因子和血管内皮生长因子165 双基因真核表达载体。
中图分类号:
栗炳南,李卫东,林俊堂,丰慧根. pIRES2-BDNF-VEGF165真核表达载体的构建与鉴定[J]. 中国组织工程研究, doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2013.50.016.
Li Bing-nan, Li Wei-dong, Lin Jun-tang, Feng Hui-gen. Construction and Identification of pIRES2-BDNF-VEGF165 bicistronic eukaryotic expression vector[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2013.50.016.
To illustrate mRNA expression by pIRES2-EGFP, pIRES2-BDNF/EGFP and pIRES2-BDNF/VEGF165 transfected HEK293 cells, we evaluated the expression of BDNF and VEGF165 by RT-PCR analysis. RT-PCR was performed using BDNF-specific primers and the β-actin sequence served as an internal standard. GFP expression was monitored in pIRES2-EGFP and pIRES2-BDNF/EGFP transfected HEK293 cells by inverted fluorescence microscopy. Expression of BDNF mRNA was higher in either pIRES2-BDNF/EGFP or pIRES2-BDNF/VEGF165 transfected HEK293 cells than that pIRES2-EGFP transfected HEK293 cells or negative controls (P < 0.01).
As shown above, expression of VEGF165 mRNA was higher in pIRES2-BDNF/VEGF165 transfected HEK293 cells than the other three (P < 0.01, Figure 5). These results demonstrated that the BDNF and VEGF165 had been introduced successfully into HEK293 cells by pIRES2-BDNF/EGFP and pIRES2-BDNF/VEGF165.
Western blot analysis of the expression of BDNF and VEGF165 in HEK293 cells
The results suggested that exogenous BDNF protein was strongly expressed in pIRES2-BDNF/EGFP and pIRES2-BDNF/VEGF165 transfected HEK293 cells, but the pIRES2-EGFP transfected HEK293 cells and non-transfected expression of endogenous BDNF was very low (Figure 6). As shown above, western blot analysis also revealed that exogenous VEGF165 protein was strongly expressed in pIRES2-BDNF/VEGF165 transfected HEK293 cells, but endogenous VEGF165 very low in the pIRES2-EGFP, pIRES2-BDNF/EGFP transfected HEK293 cells (Figure 7). These results also demonstrated that BDNF and VEGF165 had been introduced successfully into HEK293 cells by pIRES2-BDNF/VEGF165.
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Design
Table 1 The primers of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and vascular endothelial growth factor 165 (VEGF165)
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Table 2 The semi-quantitative RT-PCR primers of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and vascular endothelial growth factor 165 (VEGF165)
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SPSS 13.0 statistical software was used on experimental data for statistical processing, the data were described as mean±SD. Intergroup comparisons were tested by one-way analysis of variance, and a value of P < 0.05 was considered statistically significant.
文章构思特点
近年来研究者常常采用几种神经营养因子的单基因重组载体直接注射或转染相应细胞后对脊髓损伤动物模型进行治疗,结果均取得了令人欣喜的疗效,为临床的应用带来了曙光。但是大量不同单基因重组载体的应用,增加了基因治疗载体的用量,不可避免的增加了非治疗相关的外源基因序列的导入(如载体中抗性筛选序列等),从而为临床的应用增加了不安全因素。实验采用内部核糖体进入位点序列构建了能够分别表达的脑源性神经营养因子)与血管内皮细胞生长因子165双基因真核表达载体,即增加了外源基因的表达,同时可以减少基因治疗载体的用量,减少了不安全因素,为临床的进一步应用带来了希望。
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