什么是病毒转染或病毒转导?

对于不适合脂质体介导转染的细胞类型,通常使用病毒载体进行转染。

病毒转染提供了一种针对难转染细胞类型以实现蛋白过表达或敲低的方法,也是临床研究中最常用的方法 [1 – 2]。

腺病毒、致癌逆转录病毒和慢病毒载体已广泛用于哺乳动物细胞培养物和体内的基因递送。病毒基因转移的其他例子包括基于杆状病毒和牛痘病毒的载体。 有关更多信息,请浏览病毒递送系统,并查看有关病毒载体的更多信息。

典型的转导方案涉及改造携带转基因的重组病毒、在包装细胞系中扩增重组病毒颗粒、纯化和滴定扩增后的病毒颗粒以及随后感染目标细胞。

Diagram illustrating the basic mechanism of viral transfection

图 1.病毒转染机制。(1) 使用编码目标基因和病毒蛋白的质粒转染包装细胞。(2) 从包装单元组装,收获和纯化病毒。(3) 利用病毒转导靶细胞,释放目标基因。(4) 在本例中,慢病毒载体的 RNA 被逆转录为 DNA,DNA 整合到宿主基因组中表达重组蛋白。

虽然在原代细胞和细胞系中实现的转导效率相当高(约为 90%-100%),但只有携带病毒特异性受体的细胞才能被病毒感染。同样重要的是应注意,用于病毒扩增的包装细胞系需要用非病毒转染方法转染。

病毒转染和病毒转导可以互换使用,请参阅使用病毒作为将核酸转运到靶细胞中的载体。

进行阳离子脂质体转染的基本步骤

通过基因克隆生成重组病毒。

使用非病毒方法转染包装细胞系以扩增和分离病毒载体。

纯化并滴定含转基因的病毒载体。

以适当的感染复数 (MOI) 感染目标细胞(含病毒特异性受体)。

从培养物中去除病毒和/或加入新鲜培养基。

检测转导后细胞的基因表达或沉默情况。

通过基因克隆生成重组病毒。

使用非病毒方法转染包装细胞系以扩增和分离病毒载体。

纯化并滴定含转基因的病毒载体。

以适当的感染复数 (MOI) 感染目标细胞(含病毒特异性受体)。

从培养物中去除病毒和/或加入新鲜培养基。

检测转导后细胞的基因表达或沉默情况。


病毒转染的优缺点

病毒转染有很多优势,包括体内转染效率高以及由于将病毒载体整合到宿主基因组中而持续表达基因,使该系统成为临床试验中基因递送的首选系统。然而,使用病毒递送也有一些缺点,包括生物安全要求,细胞毒性和病毒载体制备的感染性变化 [1 , 3 , 4]。

活细胞成像的优点

  • 体内转染效率高
  • 在难转染细胞中效果良好
  • 可用于生成稳定细胞系,与宿主基因组 (逆转录病毒载体) 或瞬时表达 (腺病毒载体) 整合

缺点

  • 免疫原性和细胞毒性
  • 技术上具有挑战性且费力的生产流程
  • 由于生物安全要求,成本高昂
  • 插入片段大小受限(大多数病毒载体为 ~10 kb,非病毒载体为 ~100 kb)
  • 传染性方面的变化

访问 转染基础知识 ,了解实验室转染相关的更多信息。

仅供科研使用,不可用于诊断目的。