慢病毒載體，就這么實用！

慢病毒（Lentivirus）載體是以HIV-1（人類免疫缺陷I型病毒）為基礎(chǔ)發(fā)展起來的基因治療載體。區(qū)別一般的逆轉(zhuǎn)錄病毒載體，它對分裂細胞和非分裂細胞均具有感染能力。

慢病毒載體的研究發(fā)展得很快，研究的也非常深入。該載體可以將外源基因有效地整合到宿主染色體上，從而達到持久性表達。在感染能力方面可有效地感染神經(jīng)元細胞、肝細胞、心肌細胞、腫瘤細胞、內(nèi)皮細胞、干細胞等多種類型的細胞，從而達到良好的的基因治療效果，在美國已經(jīng)開展了臨床研究，效果非常理想，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。
 
一、應(yīng)用

慢病毒載體的研究發(fā)展得很快，研究的也非常深入。該載體可以將外源基因有效地整合到宿主染色體上，從而達到持久性表達。在感染能力方面可有效地感染神經(jīng)元細胞、肝細胞、心肌細胞、腫瘤細胞、內(nèi)皮細胞、干細胞等多種類型的細胞，從而達到良好的的基因治療效果，在美國已經(jīng)開展了臨床研究，效果非常理想，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。

慢病毒也被廣泛地應(yīng)用于表達RNAi的研究中。由于有些類型細胞脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染效果差，轉(zhuǎn)移到細胞內(nèi)的siRNA半衰期短，體外合成siRNA對基因表達的抑制作用通常是短暫的，因而使其應(yīng)用受到較大的限制。采用事先在體外構(gòu)建能夠表達siRNA的載體，然后轉(zhuǎn)移到細胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄siRNA的策略，不但使脂質(zhì)體有效轉(zhuǎn)染的細胞種類增加，而且對基因表達抑制效果也不遜色于體外合成siRNA，在長期穩(wěn)定表達載體的細胞中，甚至可以發(fā)揮長期阻斷基因表達的作用。

1.載體

慢病毒載體（Lentiviral vector）較逆轉(zhuǎn)錄病毒載體有更廣的宿主范圍，慢病毒能夠有效感染非周期性和有絲分裂后的細胞。慢病毒載體能夠產(chǎn)生表達shRNA的高滴度的慢病毒，在周期性和非周期性細胞、干細胞、受精卵以及分化的后代細胞中表達shRNA，實現(xiàn)在多種類型的細胞和轉(zhuǎn)基因小鼠中特異而穩(wěn)定的基因表達的功能性沉默，為在原代的人和動物細胞組織中快速而高效地研究基因功能，以及產(chǎn)生特定基因表達降低的動物提供了可能性。慢病毒作為siRNA的攜帶者，不但具備特異性地使基因表達沉默的能力，而且充分發(fā)揮了慢病毒載體自身所具備的優(yōu)勢，為基因功能的研究提供了更強有力的工具。

慢病毒載體可以將外源基因或外源的shRNA有效地整合到宿主染色體上，從而達到持久性表達目的序列的效果。對于一些較難轉(zhuǎn)染的細胞， 如原代細胞、干細胞、不分化的細胞等，使用慢病毒載體，能大大提高目的基因或目的shRNA的轉(zhuǎn)導(dǎo)效率，且目的基因或目的shRNA整合到宿主細胞基因組的幾率大大增加，能夠比較方便快捷地實現(xiàn)目的基因或目的shRNA的長期、穩(wěn)定表達。

2.表達載體

慢病毒表達載體，即通常所說的穿梭載體，包含了包裝、轉(zhuǎn)染、穩(wěn)定整合所需要的遺傳信息。慢病毒包裝質(zhì)?？商峁┧械霓D(zhuǎn)錄并包裝RNA 到重組的假病毒載體所需要的所有輔助蛋白。為產(chǎn)生高滴度的病毒顆粒，需要利用表達載體和包裝質(zhì)粒同時共轉(zhuǎn)染細胞，在細胞中進行病毒的包裝，包裝好的假病毒顆粒分泌到細胞外的培養(yǎng)基中，離心取得上清液后，可以直接用于宿主細胞的感染，目的基因進入到宿主細胞之后，經(jīng)過反轉(zhuǎn)錄，整合到基因組，從而高水平的表達效應(yīng)分子。

二、特征比較

常用的病毒載體有腺病毒、逆轉(zhuǎn)錄病毒和慢病毒。逆轉(zhuǎn)錄病毒載體只能感染分裂期細胞，而且容量有限，腺病毒一般不能整合到染色體上，只能進行瞬時感染。與其它逆轉(zhuǎn)錄病毒相比，慢病毒（LV）具有可以感染非分裂期細胞、容納外源性基因片段大，可以長期表達等顯著優(yōu)點。慢病毒不產(chǎn)生任何有效的細胞免疫應(yīng)答，可作為一種體外基因運輸?shù)墓ぞ摺Ｂ《据d體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)基因表達能持續(xù)數(shù)月，且無可觀察到的病理學(xué)現(xiàn)象。

慢病毒包裝系統(tǒng)一般由慢病毒表達載體和慢病毒包裝載體組成。

而慢病毒包裝質(zhì)?？商峁┧械霓D(zhuǎn)錄并包裝RNA到重組的假病毒載體所需要的所有輔助蛋白。為產(chǎn)生高滴度的病毒顆粒，需要利用表達載體和包裝質(zhì)粒同時共轉(zhuǎn)染細胞，在細胞中進行病毒的包裝，包裝好的假病毒顆粒分泌到細胞外的培養(yǎng)基中，離心取得上清液后，可以直接用于宿主細胞的感染。

慢病毒包裝系統(tǒng)一般都是三質(zhì)?；蛩馁|(zhì)粒包裝系統(tǒng)。其中四質(zhì)粒系統(tǒng)比三質(zhì)粒系統(tǒng)在生物安全性上更好一些，所以應(yīng)用較多。

三、目的與意義

1.對于一些較難轉(zhuǎn)染的細胞，如原代細胞、干細胞、不分化的細胞等，能大大提高目的基因轉(zhuǎn)導(dǎo)效率，而且目的基因整合到宿主細胞基因組的幾率大大增加，這就為RNAi,cDNA 克隆以及報告基因的研究提供了一個有利的途徑。
2.進行穩(wěn)轉(zhuǎn)細胞株的篩選。
3.為活體動物模型實驗提供高質(zhì)量的包含目的基因的病毒液

四、相關(guān)實驗

1.實驗?zāi)康?br> 對于一些按常規(guī)方法難以轉(zhuǎn)染甚至無法轉(zhuǎn)染的細胞，通過病毒介導(dǎo)的實驗?zāi)軌虼蟠筇岣呋虻霓D(zhuǎn)導(dǎo)效率，以達到目的基因的高效瞬時表達。

2.實驗流程
1.根據(jù)目的基因相關(guān)信息（序列，序列號等），構(gòu)建含有外源基因或siRNA的重組載體；
2 .對于測序正確的重組質(zhì)粒，提取和純化高質(zhì)量的不含內(nèi)毒素的重組質(zhì)粒；
3.使用高效重組載體和病毒包裝質(zhì)粒共轉(zhuǎn)染293T 細胞，進行病毒包裝和生產(chǎn)，收集病毒液；
4.濃縮、純化病毒液；
5.用高質(zhì)量的病毒液感染細胞；
6.通過定量PCR精確測定病毒滴度（高精確滴定方法）和Western 分析實驗結(jié)果；
7.用高質(zhì)量的病毒液感染宿主細胞；檢測基因功能或者siRNA的沉默效率以及使用藥物進行穩(wěn)定轉(zhuǎn)染細胞株的篩選，通常狀況下，篩選的細胞克隆株具有長期的表達穩(wěn)定性。病毒液足夠用于一般的動物活體實驗。