背景[1-6]
細(xì)胞系定制服務(wù)是將外源質(zhì)粒DNA整合到宿主細(xì)胞染色體上,使宿主細(xì)胞可長(zhǎng)期表達(dá)目的蛋白,稱穩(wěn)定細(xì)胞系。高質(zhì)量的穩(wěn)定細(xì)胞系在生物學(xué)研究中扮演著非常重要的角色,包括基因功能研究、重組抗體、藥物開發(fā)等。細(xì)胞系定制服務(wù)構(gòu)建的細(xì)胞系可直接應(yīng)用于各種下游的生物學(xué)研究,包括基因調(diào)控、蛋白質(zhì)工程、重組抗體制備、藥物研發(fā)等。細(xì)胞系定制服務(wù)包括基因過表達(dá)(Reporter細(xì)胞系、GPCR細(xì)胞系、離子通道細(xì)胞系等)、Knockdown、Knockout細(xì)胞系等。
1. 過表達(dá)細(xì)胞系服務(wù)
目的基因過表達(dá)是研究基因功能常用的手段之一。基因過表達(dá)穩(wěn)定細(xì)胞系已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生物學(xué)研究,包括基因調(diào)控、蛋白質(zhì)工程、重組抗體制備、藥物研發(fā)等。將目的基因通過轉(zhuǎn)染或病毒包裝的方法,能夠?qū)崿F(xiàn)目的基因過表達(dá)的穩(wěn)定細(xì)胞系。過表達(dá)穩(wěn)定細(xì)胞系有GPCR、Reporter和離子通道穩(wěn)定細(xì)胞系等,此外還可以根據(jù)客戶的需要進(jìn)行量身定做,在各種哺乳動(dòng)物細(xì)胞中過表達(dá)各種基因?;谕晟频幕蜻^表達(dá)技術(shù),過表達(dá)細(xì)胞系服務(wù)可將目的基因定點(diǎn)整合到基因組的高表達(dá)活性位點(diǎn)中,這些位點(diǎn)不僅安全而且基因表達(dá)量高,可以實(shí)現(xiàn)目的基因過表達(dá),并能長(zhǎng)期穩(wěn)定遺傳。

2. Knockdown(基因敲低)細(xì)胞系服務(wù)
RNA干擾是指在進(jìn)化過程中高度保守的、由雙鏈RNA誘發(fā)的、同源mRNA高效特異性降解的現(xiàn)象。現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的主要起干擾作用的主要有兩類小分子RNA:一類是microRNA;另一類是siRNA。siRNA制備的方法一般有:化學(xué)合成siRNA,哺乳動(dòng)物細(xì)胞載體shRNA克隆和慢病毒載體shRNA克隆。shRNA需通過載體導(dǎo)入細(xì)胞后,然后利用細(xì)胞內(nèi)的酶切機(jī)制得到siRNA而最終發(fā)揮RNA干擾作用。

在細(xì)胞水平上,利用RNA干擾技術(shù)來抑制目標(biāo)基因的表達(dá),從而獲得knockdown的基因敲低細(xì)胞系,已廣泛應(yīng)用于研究基因功能,設(shè)計(jì)疾病模型和藥物研發(fā)中。安必奇憑借先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù),完善的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以針對(duì)各種目標(biāo)基因設(shè)計(jì)高效的shRNA,并利用shRNA的慢病毒表達(dá)載體,構(gòu)建種類齊全的各種基因knockdown穩(wěn)定細(xì)胞系。
3. Knockout(基因敲除)細(xì)胞系服務(wù)
Knockout基因敲除細(xì)胞或動(dòng)物模型一直以來是開展基因功能研究、尋找合適藥物作用靶點(diǎn)的重要工具。CRISPR/Cas系統(tǒng)是細(xì)菌的一種適應(yīng)性免疫機(jī)制,用來抵抗各種外來核酸的入侵。CRISPR/Cas9技術(shù)與ZFN、TALEN相比,更為高效、便捷,成為基因編輯的一個(gè)重要工具,在基因工程領(lǐng)域開創(chuàng)了新紀(jì)元。改造優(yōu)化后的CRISPR/Cas9系統(tǒng)由兩部分組成:sgRNA和Cas9蛋白。sgRNA特異性識(shí)別靶位點(diǎn)后,Cas9蛋白在靶位點(diǎn)附近進(jìn)行切割,從而形成DSB。
技術(shù)流程:
1.載體構(gòu)建-目的基因過表達(dá)載體的構(gòu)建。
2.病毒包裝-表達(dá)載體、輔助質(zhì)粒共轉(zhuǎn)染293FT細(xì)胞,收集病毒上清,純化和濃縮病毒顆粒。若選擇轉(zhuǎn)染,則跳過此步。
3.轉(zhuǎn)染、轉(zhuǎn)導(dǎo)-電轉(zhuǎn)染或轉(zhuǎn)染試劑(脂質(zhì)體等)進(jìn)行細(xì)胞轉(zhuǎn)染,或病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)。
4.篩選-根據(jù)表達(dá)載體的篩選基因選擇藥物進(jìn)行篩選,如嘌呤霉素、G418等。
5.擴(kuò)大培養(yǎng)-將篩選出的單克隆細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)。
6.鑒定-PCR、Q-PCR、western等從DNA、mRNA、蛋白水平進(jìn)行檢測(cè)。
應(yīng)用[7][8]
細(xì)胞系定制服務(wù)可用于設(shè)計(jì)疾病模型,用于研究疾病的診斷治療方法。
在骨肉瘤干細(xì)胞及其多藥耐藥性的體內(nèi)外相關(guān)研究:骨肉瘤是人類最常見的惡性骨腫瘤,好發(fā)于青少年,惡性程度高,易發(fā)生早期轉(zhuǎn)移,有較高的致死和致殘率。研究骨肉瘤多藥耐藥的機(jī)制首先要在體內(nèi)外建立骨肉瘤多藥耐藥的模型。耐藥模型的建立的方法一般有兩種:成熟細(xì)胞系誘導(dǎo)或者耐藥骨肉瘤細(xì)胞原代培養(yǎng)。其中前者更具有穩(wěn)定性、代表性和說服力U2OS是研究常用的人骨肉瘤細(xì)胞系,但由于其體內(nèi)致瘤率低而不利于體內(nèi)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行,因此我們還選取了具有較高致瘤性的MNNG/HOS人骨肉瘤細(xì)胞系,通過化療藥物誘導(dǎo)建立此三種細(xì)胞系的骨肉瘤多藥耐藥細(xì)胞模型。骨肉瘤干細(xì)胞是骨肉瘤中一小群具有自我更新和分化功能的細(xì)胞。通常這部分細(xì)胞處于靜止期,當(dāng)受到刺激或者周圍微環(huán)境改變時(shí),它就會(huì)不斷增殖分化成異質(zhì)性的腫瘤細(xì)胞。骨肉瘤干細(xì)胞具有無限增殖、多藥耐藥和高致瘤性等特點(diǎn),常規(guī)治療方法很難將其殺滅,所以它們被看做是骨肉瘤耐藥、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的罪魁禍?zhǔn)住?/p>
參考文獻(xiàn)
[1]Long-circulating PEG-PE micelles co-loaded with paclitaxel and elacridar(GG918)overcome multidrug resistance[J].Can Sarisozen,Imran Vural,Tatyana Levchenko,A.Atilla Hincal,Vladimir P.Torchilin.Drug Delivery.2012(8)
[2]Curcumin inhibits proliferation and invasion of osteosarcoma cells through inactivation of Notch‐1 signaling[J].YonggangLi,JingruZhang,DaoxinMa,LeiZhang,MengSi,HanYin,JianminLi.FEBS Journal.2012(12)
[3]Side population cells isolated from human osteosarcoma are enriched with tumor‐initiating cells[J].Min Yang,Ming Yan,Rui Zhang,Jing Li,Zhuojing Luo.Cancer Science.2011(10)
[4]H1,a derivative of Tetrandrine,exerts anti-MDR activity by initiating intrinsic apoptosis pathway and inhibiting the activation of Erk1/2 and Akt1/2[J].Ning Wei,Geng-Tao Liu,Xiao-Guang Chen,Qian Liu,Feng-Peng Wang,Hua Sun.Biochemical Pharmacology.2011(11)
[5]Accumulation of lactosylceramide and overexpression of a PSC833-resistantP-glycoprotein in multidrug-resistant human sarcoma cells[J].Nassera Aouali,Hassan El Btaouri,Charles Dumontet,Lahcen Eddabra,Sophie Malagarie-Cazenave,Claudie Madoulet,Hamid Morjani.Oncology Reports.2011(4)
[6]Mesenchymal stem cells expressing GD2 and CD271 correlate with breast cancer-initiating cells in bone marrow[J].Ugo De Giorgi,Evan N.Cohen,Hui Gao,Michal Mego,Bang-Ning Lee,Ashutosh Lodhi,Massimo Cristofanilli,Anthony Lucci,James M.Reuben.Cancer Biology&Therapy.2011(9)
[7]Rapid and efficient reprogramming of human amnion-derived cells into pluripotency by three factors OCT 4/SOX 2/NANOG[J].Hong-xi Zhao,Yang Li,Hai-feng Jin,Li Xie,Chuang Liu,Feng Jiang,Ya-ning Luo,Guo-wu Yin,Yi Li,Jun Wang,Ling-song Li,Yuan-qing Yao,Xiao-hong Wang.Differentiation.2010(2)
[8]司萌.骨肉瘤干細(xì)胞及其多藥耐藥性的體內(nèi)外相關(guān)研究[D].山東大學(xué),2013.