AAV-TBG-Cre/GOI在小鼠肝脏特异性基因表达或敲除中的应用与优势分析
2016-09-29 来源:本站 点击次数:13129AAV-TBG-Cre/GOI系统简介：
l AAV-TBG-Cre系统是整合了肝脏特异性TBG启动子和Cre重组酶的腺相关病毒载体。
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Ø TBG启动子是一种基于人甲状腺结合球蛋白(TBG)启动子和微球蛋白增强子的混合型启动子，用于肝脏特异性转外源基因表达。 Ø Cre重组酶是在P1噬菌体中发现的一种重组酶，具有催化活性，而且与限制酶相似，能识别特异的DNA序列，即LoxP位点。Cre重组酶作用于同一DNA链上两个同方向的LoxP位点时，可以有效删除两个LoxP位点之间的碱基序列，达到重组靶DNA链的目的。 Ø AAV8-TBG-Cre腺相关病毒可高效快速感染小鼠肝脏，目前被认为是最特异的肝实质细胞示踪工具。 |
l 此外，本公司还提供靶基因的病毒定制服务AAV8-TBG-GOI（Gene of Interest），实现外源基因在肝实质细胞中快速特异表达。
AAV-TBG-Cre/GOI的显著特点：
l 最短时间完成——仅需1-2周
l 最高效率保障——高达100%
l 最低成本实现——低于KI/KO
原理&数据：
ROSA26-loxP-Stop-loxP-YFP小鼠尾静脉分别注射1×1011 对照病毒AAV8-TBG-Blank（Control）和1×1011 AAV8-TBG-Cre病毒，一周后肝脏切片免疫组化检测YFP表达，结果显示>90%肝细胞表达YFP。
AAV-TBG-Cre/GOI相关产品& 服务：
AAV-TBG-Cre/GOI应用优势：
l 完胜基于白蛋白启动子的肝细胞特异性表达调控
表1.Alb和TBG启动子的文献数据比较
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Alb-Cre和Alb-CreERT |
TBG-Cre |
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组织/细胞特异性 |
Alb启动子，在肝实质细胞和前体细胞中均有转录活性。 |
TBG启动子，仅在成熟的肝实质细胞中有转录活性。 |
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Alb-Cre，由于发育中肝前体细胞中有短时转录活性，其中一部分细胞可分化为胆管上皮细胞，导致部分胆管上皮细胞非特异性表现。 |
TBG-Cre，只在成熟肝实质细胞中表达Cre，目前被认为是肝细胞特异性敲除的金标准。 | |
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Alb-CreERT，除了在肝前体细胞内的短时转录活性外，诱导剂他莫昔芬有一定肝毒性，可引起肝细胞发生胆管反应，降低肝细胞特异性。 |
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l 远超慢病毒和腺病毒的超高肝脏感染效率
表2. 三种病毒的参数比较
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腺相关病毒载体 |
腺病毒载体 |
慢病毒载体 |
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病毒参数 |
无包膜 直径20~30nm ssDNA病毒 基因组4.6~6kb |
无包膜 直径70~90nm dsDNA病毒 基因组25~45kb |
有包膜 直径90~110nm dsRNA病毒 基因组~9kb |
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感染整合 |
不整合到宿主细胞基因组 |
不整合到宿主细胞基因组 |
随机整合至宿主细胞基因组 |
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表达稳定性 |
长时间稳定表达 |
瞬时表达，不稳定 |
长时间稳定表达 |
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安全性 |
低免疫原性 不整合至宿主基因组，不会诱发基因失活或激活癌基因 |
高免疫原性 不整合至宿主基因组，不会诱发基因失活或激活癌基因 |
低免疫原性 随机整合，可能导致宿主细胞基因失活或癌基因被激活 |
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转染效率 |
rAAV8对肝脏感染率可达100% |
小鼠肝脏感染率~60% |
小鼠肝脏感染效率低。 |
l 力克基因打靶技术的时间成本和技术难题
表3. AAV肝脏特异性和KO/KI小鼠比较
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AAV-TBG-GOI |
AAV-TBG-Cre |
cKO/KI |
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操作流程 |
1. 基因载体构建（简单） 2. AAV-TBG-GOI病毒制备 3. 尾静脉注射 4. 开展下游实验研究 |
1. 通过常规基因打靶技术获得cKI/KO小鼠 2. AAV-TBG-Cre病毒现货 3. 尾静脉注射 4. 开展下游实验研究 |
1. 基因载体构建（复杂，工作量大） 2. 胚胎干细胞获得 3. 同源重组，筛选阳性胚胎干细胞 4. 移植阳性胚胎干细胞至受体胚胎，得嵌合体小鼠 5. 至少经过两代遗传获得纯合体小鼠 6. 与Alb-Cre或Alb-CreERT小鼠杂交，得杂合小鼠 7. 筛选鉴定，待小鼠成年，开展下游研究 |
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耗时 |
1个月获得AAV-TBG-GOI病毒，尾静脉注射后1-2周肝脏特异表达，即可开始下游实验。 |
1-2周即可开始下游实验 |
从Alb-Cre小鼠和cKI/KO小鼠杂交计算，至少需要2个月。 |
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条件要求 |
极低，提供基因名称，即可获得病毒 |
低，有cKI/KO小鼠，直接购买病毒即可 |
高，必须同时有cKI/KO小鼠和Alb-Cre（ERT）小鼠 |
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可控性 |
基因导入时间可控，基因表达细胞数量可通过病毒滴度控制 |
基因敲入/敲除时间可控，基因敲入/敲除细胞数量可通过病毒滴度控制 |
模型一旦构建，基因敲入/敲除立即生效，所有细胞均一化，无法控制数量和比例。 |
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效果 |
肝细胞特异性表达外源基因 |
肝细胞特异性敲入/敲除靶基因 |
在肝脏敲除/敲入靶基因，特异性差（表1） |
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成本 |
低 |
低 |
高 |