慢病毒(LV)

简介

       慢病毒载体(lentivirus vector,LV)属于逆转录病毒科(Retrovidae),为 RNA病毒。区别一般的逆转录病毒载体,它对分裂细胞和非分裂细胞均具有感染能力。慢病毒载体的研究发展得很快,研究的也非常深入。该载体可以将外源基因有效地整合到宿主染色体上,从而达到持久性表达。
       感染能力方面可有效地感染神经元细胞、肝细胞、心肌细胞、肿瘤细胞、内皮细胞、干细胞等多种类型的细胞,从而达到良好的的基因治疗效果,在美国已经开展了临床研究,效果非常理想,因此具有广阔的应用前景。

优势

慢病毒与其他病毒工具比较,具有以下优势:
1) 表达时间长:慢病毒通过将外源基因整合到宿主细胞基因组上,可实现目的基因长时间稳定的表达,不随着细胞分裂传代而丢失,是细胞实验的首选;
2) 安全性高:未发现致病性,已被用于CAR-T 治疗作用于人体;
3) 免疫原性低: 直接注射活体组织不易造成免疫反应,适用于动物实验。

可选择的病毒载体

详情见:基因过表达基因干扰

应用

1)将目的基因 /RNAi 基因转入难以转染的细胞,比如神经元细胞、干细胞或其它原代细胞;
2)将目的基因 /RNAi 基因转入动物组织,以期获得长期表达;
3)构建稳定表达目的蛋白 /RNAi 的细胞系,再用exvivo的方法导入动物体内;
4)基因治疗;
5)转基因动物; 
6)基因敲除;
7)药物研究:构建表达受体蛋白的细胞系,研究药物的作用; 
8)快速建立生产目的蛋白的细胞系,非常有前途的真核细胞表达方法。

案例展示

案例一:慢病毒度感染不同类型的细胞系

图1. 慢病毒可以高效的感染各类肿瘤细胞、干细胞、原代细胞、和不分裂的细胞

案例二:LV介导基因沉默体外研究神经元棘突和突触功能
神经元细胞感染表达b-Catenin小发夹RNA (shRNA)的慢病毒,使大部分神经元敲除b-Catenin。b-Catenin敲低后,神经元细胞棘突稳定性受到破坏。

图2. 慢病毒携带shRNA介导b-Catenin敲减(Li MY, et al., Neuron, 2017)
 
案例三:LV介导基因沉默在体研究中间神经元电偶联
将LV-shRNA病毒注射到新生P1小鼠的硬脑膜和皮质层P1的间隙(e.f),P15小叔中观察到GFP+主要分布在L1,在深层的分布较少。

图3. 诱导型慢病毒shRNA有效介导Connexin36敲减 (Xinghua Yao, et al.,Nat Commun,2017)
 
案例四:光遗传学应用
慢病毒可以携带光感基因(ChR2、eNpHR3.0等)感染神经元细胞,实现靶基因的高效表达。

图4. LV携带光敏基因的应用(Feng Zhang, Viviana Gradinaru., et al. Nature protocols,2010)
 

相关链接:基因编辑
 

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