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慢病毒轉染是利用改造后的慢病毒載體將外源基因遞送至靶細胞,實現長期穩定表達的基因導入技術。其核心優勢包括:
廣譜細胞適用性:可感染分裂細胞與非分裂細胞(如神經元、干細胞、原代細胞),突破傳統轉染限制 。
高效整合表達:病毒RNA經逆轉錄為DNA后整合至宿主基因組,實現外源基因的yong久性表達 。
低免疫原性:刪除病毒致病基因(如HIV的 tat、rev),顯著降低宿主免疫反應 。
操作便捷性:無需復雜轉染試劑,通過病毒顆粒直接感染細胞 。
術語辨析:
轉染(Transfection) :通常指非病毒介導的核酸導入(如電穿孔、脂質體)。
轉導(Transduction) :特指病毒介導的基因傳遞,慢病毒技術屬于此類 。
組分 | 功能 | 技術演進 |
---|---|---|
轉移質粒 | 攜帶外源基因(如cDNA、shRNA)及包裝信號(Ψ) | 第三代載體刪除 tat,改用CMV啟動子驅動轉錄 |
包裝質粒 | 表達病毒結構蛋白(Gag、Pol) | 分割為gag/pol與rev兩質粒,降低重組風險 |
包膜蛋白質粒 | 表達VSV-G蛋白(水皰性口炎病毒G蛋白),決定宿主范圍 | 替代HIV天然包膜,擴大感染細胞類型 |
輔助質粒 | 提供Rev蛋白,促進未剪接RNA出核 | 增強病毒產量 |
病毒進入:VSV-G蛋白結合靶細胞膜受體(如LDLR),介導膜融合 。
逆轉錄與入核:病毒RNA在胞質逆轉錄為cDNA,經整合前復合體(PIC)轉運至核內 。
基因組整合:病毒整合酶(Integrase)將cDNA隨機插入宿主染色體,實現yong久性表達 。
步驟 | 操作要點 | 質控標準 |
---|---|---|
質粒共轉染 | 四質粒系統(轉移+包裝+包膜+輔助)轉染293T細胞,48-72小時收集上清 | 質粒純度>1.8(A260/A280),無內毒素 |
病毒濃縮 | 超速離心(50,000×g)或PEG沉淀法,提高滴度10-100倍 | 濃縮后滴度>1×10? IFU/mL |
滴度測定 | 流式細胞術(熒光報告基因)或qPCR(病毒基因組拷貝數) | 功能性滴度(TU/mL)>10?為合格 |
感染條件優化:
添加聚凝胺(Polybrene,8μg/mL)增強病毒吸附 。
感染復數(MOI)測試:通常MOI=5-20(根據細胞類型調整) 。
穩定株篩選:
抗生素篩選:嘌呤霉素(1μg/mL)處理7-14天,清除未轉染細胞 。
單克隆擴增:有限稀釋法獲得均一性細胞株 。
關鍵技巧:
非分裂細胞(如神經元)需延長感染時間至72小時 。
原代細胞建議使用低MOI(≤5)避免毒性 。
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