慢病毒系列｜体内的基因递送（疾病研究）

在体内，大多数类型的细胞被认为是静止的，而大部分反转录病毒DNA基因组只有在细胞分裂期才能接触到宿主细胞的遗传物质。慢病毒的优势特征在于能够有效感染分裂和非分裂细胞，且慢病毒较腺病毒有更低的免疫原性，低免疫原性意味着难以在体内触发免疫系统产生相应的抗体，影响基因转染的效果。因此，慢病毒成为许多体内应用的选择。

 

慢病毒可携带基因的编码序列、干扰序列、Cas9-gRNA等，通过不同的注射（给药）方式实现靶基因在生物体内的基因调控（过表达、敲低、敲除）。本期，小编精心整理了客户文章关于慢病毒载体通过不同的给药方式在不同的疾病模型中的应用案例，以期提供新的研究思路。

 

01  机械性痛觉

发表期刊：Brain Behav Immun

IF：19.227

作者及单位：南京医科大学 刘文涛教授及胡亮副教授

足底切开手术构建模型探究局部注射慢病毒介导的SOCS3过表达是否可以诱导小鼠的超前镇痛。结果显示，在足底切口手术前3天，i.t.给予慢病毒载体(LV-SOCS3)显著促进了脊髓中SOCS3的表达，并抑制了足底切口诱导的小鼠机械性痛觉超敏。另外，术前48 h i.t.给予SOCS3 shRNA通过干扰脊髓中SOCS3的表达显著抑制克罗卡林（Cro）的镇痛作用。结果表明，K_ATP通道开放上调脊髓SOCS3的表达显著抑制小鼠足底切口引起的机械性痛觉超敏。

 

图1. 脊髓SOCS3的表达负调控小鼠足底切口引起的机械性痛觉超敏

 

小鼠模型: 小鼠足底切口（成年雄性C57BL/6J）

给药方式：鞘内注射（i.t.）

调控方式：LV-SOCS3/LV-shSOCS3/LV-NC（过表达/干扰）

病毒用量：3.0E+10 TU/mL 10μL/鼠

  

02  神经病理性疼痛

发表期刊：Oxid Med Cell Longev

IF：7.31

作者及单位：徐州医科大学药学院 周成华教授

构建SNI模型小鼠于L4或L5腰椎间隙注射慢病毒载体（LV-SIRT3）探索SIRT3在神经病理性疼痛发生中的作用。注射LV-SIRT3后，SNI模型小鼠脊髓中SIRT3蛋白和mRNA水平明显升高。对照组小鼠在SNI术后第21天患侧足跖MWT明显降低，并表现出明显的冷痛反应。但脊髓中过表达SIRT3的SNI模型小鼠，同侧足爪的机械和冷痛反应得到显著改善，而对侧无显著变化。数据表明，SIRT3在神经病理性疼痛的发生发展中起关键作用。

图2. 脊髓SIRT3的过表达减弱同侧肌的疼痛行为

 

小鼠模型: 选择性神经损伤模型SNI（雄性C57BL/6J）

给药方式：鞘内注射（i.t.）

调控方式：LV-SIRT3/LV-NC（过表达）

病毒用量：4.41E+8 TU/mL 5μL/鼠 连续5天

   

 

03  神经元

发表期刊：Cell Mol Life Sci

IF：9.207

作者及单位：南方医科大学南方医院神经外科 漆松涛教授

通过立体定向注射慢病毒到PEL模型来抑制ME中NKX2.1的表达，探索NKX2.1在PEL后ME中神经元成熟和体液代谢恢复中的作用。与对照组相比，抑制PEL后ME中NKX2.1的表达导致远期体液代谢更差，血清AVP更低。虽然ME中新生细胞的数量没有明显改变，但NKX2.1表达干预后，新生成熟神经元的数量明显减少。数据表明，NKX2.1参与了PEL后ME中下丘脑NPCs向成熟神经元的转化。

 

图3. 干扰NKX2.1表达可影响下丘脑NPCs体液代谢预后及神经元分化

 

小鼠模型: 垂体柄电损伤PEL模型（雄性SD大鼠）

给药方式：立体定位注射

调控方式：LV-shNkx2.1/LV-NC（干扰）

病毒用量：5.0E+8 TU/mL 1μL/次 注射2次

  

 

04 骨关节炎

发表期刊：Cell Death Dis

IF：9.685

作者及单位：上海交通大学医学院附属第九人民医院 王晓庆

内侧半月板不稳定(DMM)手术建立创伤后骨关节炎（OA）模型，使用编码小鼠circFOXO3的慢病毒载体对OA模型进行体内动物研究。DMM术后第2天将编码circFOXO3的慢病毒注射入小鼠体内。术后8周采用HE染色、油红O染色和OARSI分级评估软骨破坏情况。结果显示，注射编码circFOXO3的慢病毒组，OA小鼠的软骨表面有改善，且显著降低了OARSI评分。

 

图4. circFOXO3基因治疗可保留小鼠OA模型的关节软骨完整性

 

小鼠模型：骨关节炎模型（雄性C57BL/6, 8周龄）

给药方式：关节腔内注射

调控方式：LV-circFOXO3/ADV-shFOXO3/LV-NC（过表达/干扰）

病毒用量：10μL 缓慢注射

   

05  结肠炎

发表期刊：Inflamm Bowel Dis

IF：7.290

作者及单位：南京大学生命科学学院 陈江宁教授

通过TNBS诱导的结肠炎小鼠模型进一步研究HG-9-91-01在体内抗结肠炎作用是否依赖于SIK/CRTC3轴。在诱导结肠炎之前给予表达SIK1、SIK2或SIK3的慢病毒。与对照组相比，表达SIK1-3的慢病毒处理显著改善结肠炎小鼠的SIK1-3表达，并降低核CRTC3水平，且SIK1-3过表达显著抑制了HG-9-91-01在结肠炎小鼠中的抗结肠炎作用。此外，SIK1-3慢病毒处理不仅阻止了HG-9-91-01对结肠IL-10水平的促进作用，同时也阻止了HG-9-91-01对结肠IL-12和TNF-α分泌的抑制作用。

 

图5. SIK1-3可消除HG-9-91-01对TNBS诱导小鼠的抗结肠炎作用

 

小鼠模型：TNBS结肠炎小鼠（雌性BALB/c）

给药方式：结肠内注射

调控方式：LV-SIK1/LV-SIK2/LV-SIK3/LV-NC（过表达）

病毒用量：1.0E+8 TU/鼠

   

 

06 哮喘

发表期刊：Int Immunopharmacol 

IF：5.714

作者及单位：南昌大学第二附属医院 荀秋芬

氢氧化铝建立哮喘小鼠模型探讨GLCCI1在哮喘小鼠气道重塑中的作用，作者使用携带GLCCI1的慢病毒通过尾静脉注射显著的增加了小鼠肺组织GLCCI1的表达水平。在GLCCI1过表达后，ova诱导的气道阻力上调显著降低、支气管肺泡灌洗液和血清中促炎因子的上调显著降低。并且肺结构重塑和炎症反应被部分逆转以及胶原沉积和组织纤维化也得到了改善。

 

图6. GLCCI1表达增加可抑制ova引起的气道重塑

 

小鼠模型: 哮喘小鼠（C57BL/6小鼠）

给药方式：尾静脉注射

调控方式：LV-CLCCI1/LV-NC（过表达）

病毒用量：2.5E+6 TU/鼠

   

07  肝损伤

发表期刊：Int Immunopharmacol 

IF：5.714

作者及单位：中国医科大学附属第一医院 常冰

饮食中添加酒精喂养8周诱导慢性ALD模型，作者探索了FOXO4对慢性ALD模型小鼠血浆内毒素和炎性细胞因子水平的影响。结果显示，过表达FOXO4可显著降低内毒素水平。与转染FOXO4 WT的小鼠相比，转染FOXO4 TB的小鼠IL-6和IL-1β水平显著降低，但IL-10水平显著增加。研究表明FOXO4可通过降低内毒素和炎性细胞因子水平减轻酒精性肝损伤。

 

图7. FOXO4可以改善酒精性肝损伤

 

小鼠模型: 酒精性肝病模型（雄性C57BL/6  6 ~ 8周龄）

给药方式：尾静脉注射

调控方式：LV-FOXO4-WT-EGFP-3Flag/LV-FOXO4-TB-EGFP-3Flag/LV-NF-κB-EGFP-3Flag/LV- EGFP-3Flag（过表达）

病毒用量：2.0E+7 TU/鼠

  

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