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随着移植医学与免疫学研究的进展,由于人源供体器官的短缺,猪被选定为最合适的异种移植供体,猪—人异种移植已展现出十分诱人的前景。然而,猪内源性反转录病毒(Porcine endogenous retrovirus,PERV)在体外能够感染多种人源细胞的发现,引起人们对猪—人异种移植安全问题广泛关注。
我国丰富的小型猪种资源,有望为猪—人异种移植提供优良供体,也能为发展实验用猪提供优良品系,但对PERV的研究尚未引起充分的重视。为了开发利用我国小型猪种资源,为异种器官移植受体提供安全可靠的供体器官,在现有研究的基础上,有必要深入开展PERV相关研究。目前,国内外尚未有利用实时荧光定量PCR方法对中国特有小型猪基因组中PERV拷贝数进行检测的文献报道。
本研究运用SYBR GreenⅠ Real-Time PCR方法对中国巴马小型猪基因组中整合的PERV拷贝数进行了系统检测并构建了PERV感染人源细胞模型,主要工作如下:
(1)以荧光染料SYBR GreenⅠ为基础的PERV定量检测方法的建立
以PERV结构基因(多聚酶基因)pol的保守区域为基础设计引物并成功构建了标准品质粒pMD-PERV-Pol,并优化退火温度与引物浓度。实验结果表明:标准曲线线性良好(r=-0.99732),扩增效率为94.5%。所建立的定量方法灵敏度高,特异性与重复性好。
(2)运用建立的方法对巴马小型猪进行PERV定量分析
应用所建立的实时荧光定量PCR方法,对来自巴马小型猪近交系及巴马封闭群外周血单个核细胞的基因组DNA样品进行基因(pol)的拷贝数检测,计算出单细胞基因组中PERV整合的拷贝数。实验结果表明:所有被检样品中均检测到pol基因的存在,其中巴马小型猪近交系中PERV拷贝数范围为3.36±0.82—28.46±3.50,封闭群中PERV拷贝数范围为2.96±0.76—32.20±1.30。采用SAS8.2统计软件对两组检测数据进行统计学处理,Wilcoxon秩和检验结果为P>0.001,说明巴马封闭群和巴马近交系基因组中整合的PERV的拷贝数没有显著性差异,但均低于PK—15基因组中整合的PERV拷贝数。
(3) PERV感染人源细胞模型的建立
采用细胞共培养的方法,将巴马小型猪PBMC与HEK293细胞共培养24h后除去PBMC,建立PERV的体外细胞感染模型。采用了PCR及RT-PCR方法检测共培养后HEK293细胞中PERV结构基因gag、pol、env的存在及其mRNA的表达,并采用Western Blot方法鉴定Gag蛋白的表达。结果筛选出巴马小型猪来源的PERV体外感染细胞模型。