基因传递系统

一、基因传递系统

目前已被广泛应用的基因传递系统大致有3类：即生物学载体、理化方法、转基因靶细胞载体。

（一）生物学载体

又称病毒载体，是目前应用最广泛的一种转移系统，其优点是转染效率高，可转染各种体细胞。常用的病毒载体有3种：①反转录病毒，它通过病毒反转录酶的作用将病毒RNA反转录成DNA后，再整合入宿主细胞的染色体，从而获得持久的表达。方法简便，易于操作，但其缺点是不能被应用于静止、不分裂的细胞和可因激活宿主的原癌基因而有潜在致癌的危险性。②腺病毒，用作基因转移载体的重组腺病毒也具有作用较稳定、表达水平高等优点，而且因其无须被整合到宿主细胞的染色体，故还可用于转染非分裂的细胞。其缺点主要是表达不够持久，易产生针对病毒蛋白而发生的免疫反应及因剂量过大而致的毒性作用。③腺病毒相关病毒，即采用某些协助病毒（helper virus）致使腺病毒相关病毒感染获成功。目前已证实其可将基因整合到宿主细胞的19号染色体，表达持久，然而也因不能转染静止、不分裂细胞而少用于转染正常动物的肾组织。

（二）理化方法

用于转基因的理化方法有多种，包括碳酸钙（或磷酸钙）、O－二乙胺基乙醛（DEAE）交联葡聚糖、阳离子脂质、脂质体和电穿孔等，然而可用于体内实验的主要有3类：①阳离子脂质：Lai等曾采用此法发现，经肾盂内注射报告基因在小鼠肾皮质、髓质上皮细胞的表达为35d，采用肾动脉注入法仅用28d，而采用肾实质内直接注射法，则未获阳性表达。②阳离子脂质体：核酸可经旋转或超声法被人工结合到脂质体，后者可附着于细胞膜。基因转移载体随脂质体结合于细胞膜而进入细胞质，其中一些目的基因即可被导入细胞核内。转染方法简便易行，效果肯定。③日本血凝病毒脂质体（hemagglutitating virus of Japan，HVJ），又称Sendi病毒。有报道证实将其从肾动脉注入，发现报告基因在肾小球内的表达数可达15％～30％，持续时间为7d。

（三）转基因靶细胞载体

常用于肾病研究的靶细胞载体也有3种：①肾小球系膜细胞：lac Z基因转染的肾小球系膜细胞从鼠肾动脉注入，可发现约58％的肾小球内表达报告基因。采用同样的方法将转基因的系膜细胞注入大鼠抗thy－1肾炎的肾组织中，发现肾小球系膜细胞增生的同时，报告基因的表达增强7～12倍，持续时间可延长至8周。②巨噬细胞：将lac Z基因转染巨噬细胞，再经肾动脉注入动物体内，结果发现约78％的肾小球可表达该报告基因。③肾小管上皮细胞：将一些细胞因子，如集落刺激因子1（CSF－1）、肿瘤坏死因子α（TNF－α）、白细胞介素6（IL－6）等基因转染肾小管上皮细胞，并将其种植于MRL／Ipr小鼠的肾包膜下，发现种植部位的上述基因的表达可持续1～4个月，并伴有肾组织的某些病理改变。