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在哺乳动物细胞中生成重组慢病毒

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2026年9月30日

本文内容

摘要

来源:Zhang, Y., 等,小鼠成纤维细胞直接重编程为黑色素细胞。J. Vis. Exp. (2021)

本视频展示了在哺乳动物细胞中生产并浓缩重组慢病毒的方法,可高效递送转录因子或其他遗传元件,适用于细胞重编程、功能研究以及潜在的治疗研究等应用。

方案

1. 转录因子浓缩型慢病毒包装系统的构建

  1. 浓缩病毒的生产Figure 1A, B)
    1. Plate 1.5 × 106 将 HEK (human embryonic kidney)-293T 细胞接种于 60 mm 培养皿中,并使用正常培养基培养这些细胞(参见 Table 1) 于 37 °在含5% CO₂的加湿培养箱中于37°C培养。2.
      NOTE: 若需分批包装病毒,可使用 100 mm 细胞培养皿(详情参见 Table 2).
    2. 24小时后,确保HEK-293T细胞在转导当天达到80-90%汇合度,并将培养基更换为3.5 mL DMEM(Dulbecco改良Eagle培养基)。’s modified eagle medium) (150 µL of DMEM per 1 cm2将细胞置于37 °在含5% CO₂的加湿培养箱中于37°C培养。2 for 2 h.
      NOTE: 更换的培养基必须不含血清,以便细胞能够处于“饥饿”状态,从而获得更好的质粒转染效果。 "starved" for better plasmid transfection.
    3. 制备质粒混合物(混合物 A),其中包含 3 µMitf、Sox10、Pax3、Sox2、Sox9 或 Snai2 的目标质粒 3 µg; µg 包装质粒 PMD2.G,以及 2 µg 包装质粒 PSPAX2。用无血清 DMEM 将混合物 A 的体积补足至 150 µL。 µ用无血清 DMEM 将混合物 A的体积补足至 150 µL。通过加入 12 µL 转染试剂(其体积为所有质粒总质量的两倍)来制备转染试剂混合物(混合物 B),并用无血清 DMEM 将混合物 B 的体积补足至 150 µL。 µ向转染试剂混合物(混合物 B)中加入 12 µL 转染试剂(其体积为所有质粒总质量的两倍),并用无血清 DMEM 将混合物 B 的体积补足至 150 µL。 µ用无血清 DMEM 将混合液 B 的体积补至 150 µL。
      NOTE: 配制混合液时,需缓慢加入液体以避免产生气泡。
    4. 将混合液A与混合液B在室温静置5分钟后混合。将该混合物在室温孵育20-30分钟,以形成转染复合物。
    5. 将 HEK-293T 细胞从培养箱中取出,更换为含 2% FBS(胎牛血清)的 DMEM 培养基,逐滴加入步骤 1.1.4 中的混合物,并轻轻混匀液体。
    6. 8小时后,更换为3.5 mL正常培养基。更换培养基后,分别于24小时和48小时收集病毒上清液。
    7. 将两个不同时间点收集的病毒上清液混合。在 4°C 下以 200 × g 离心 5 分钟。 × 在 4°C 下以 200 × g 离心 5 分钟。 °C. 将上清液通过 0.45 µm 滤器过滤。 µm filters and collect it in a 50 mL sterile conical tube.
      NOTE: 24 小时收集的病毒可于 4°C 保存。 °C,并与 48 小时收集的病毒混合。
    8. 将病毒上清液在 6000 × g、4°C 条件下离心过夜(约 16 小时)进行浓缩。 × g,4°C °在 4 °C 下以 6000 × g 离心过夜(约 16 小时)。确保离心后可在锥形管底部看到病毒沉淀。
    9. 缓慢倾去上清液。将病毒沉淀重悬于体积为原病毒上清液1/100的正常培养基中。th 将病毒沉淀重悬于体积为病毒上清液1/100的正常培养基中。使用P1000微量移液器,轻柔地反复吹打直至获得均匀混合物。根据需要将浓缩病毒分装至微量离心管中。储存于 −80 °C.
      NOTE: 采用此方法可将病毒浓缩100倍。浓缩病毒(100x)可在-80°C条件下储存超过1年。 >1 年 −80 °C. 避免病毒反复冻融。

表1:基础培养基与重编程培养基的成分。

 成分用量(浓度,体积)终浓度
正常培养基(100 mL)DMEM/HIGH GLUCOSE89 mL 
热灭活胎牛血清(FBS)10 mL 
抗生素(青霉素/链霉素,Pen/Strep)10000 U/mL, 1 mL100 U/mL
重编程培养基(100 mL)RPMI-164088 mL 
热灭活胎牛血清(FBS)10 mL 
重组人干细胞因子(SCF)200 μg/mL, 50 μL100 ng/mL
重组人碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)4 μg/mL, 250 μL10 ng/mL
重组人胰岛素10 mg/mL, 50 μL5 μg/mL
人内皮素-3(EDN3 human)100 μM, 100 μL0.1 μM
霍乱毒素0.3 mg/mL, 0.56 μL20 pM
佛波醇-12-十四烷酸酯-13-乙酸酯(TPA)1 mM, 20 μL200 nM
氢化可的松100 μg/mL, 500 μL0.5 μg/mL
腺嘌呤40 mg/mL, 60 μL24 μg/mL

表2:慢病毒包装系统的详细信息。

培养皿接种密度(细胞/皿)培养基(mL)质粒系统转染试剂(µL)
目的质粒(μg)PMD2.G(μg)PSPAX2(μg)
35 mm6 ×1051.51.50.516
60 mm1.5 × 1063.531212
100 mm4 × 106883634

结果

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图1:浓缩病毒的制备及滴度测定。 (A)用未浓缩慢病毒(1x)和浓缩慢病毒(100x)感染HEK-293T细胞后GFP(绿色荧光蛋白)的荧光强度。(B)通过流式细胞术检测未浓缩慢病毒(1x)与浓缩慢病毒(100x)的感染率比较。(C)浓缩慢病毒的滴度估算。比例尺 = 250 µm。缩写:GFP = green fluorescent protein;TU = 转导单位。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
0.45 μM 滤膜MilliporeSLHVR33RB 
95%/100% 乙醇LANBAO210106室温保存
抗生素(青霉素/链霉素)Gibco15140-122–20 °C 保存
抗 TRP2/DCT 抗体Abcamab74073宿主/同种型:兔 IgG;种属反应性:小鼠/人;使用稀释比例为 1:200
DMEM(高糖)HyCloneSH30243.014 °C 保存
DMSOSigmaD2650室温保存
FBSGibco10270-106–20 °C 保存;使用前热灭活
明胶SigmaG9391室温保存
GFP-PURO 质粒(Mitf、Sox10、Pax3、Sox2、Sox9 和 Snai2)Hanheng Biological Technology Co., Ltd.pHBLPm003198 pHBLPm001143 pHBLPm002968 pHBLPm002981 pHBLPm004348 pHBLPm000325–20 °C 保存
苏木精Abcamab220365室温保存
Lipofectamine 2000Invitrogen11668-019转染试剂,4 °C 保存
PBS (–)GibcoC10010500BT室温保存
佛波醇 12-十四烷酸酯 13-乙酸酯(TPA)SigmaP8139储存浓度 1 mM;终浓度 200 nM
PolybreneSigmaH9268阳离子聚合物转染试剂;储存浓度 8 μg/µL;终浓度 4 ng/µL
嘌呤霉素GibcoA11138-03–20 °C 保存
重组人 bFGFInvitrogen13256-029储存浓度 4 μg/mL;终浓度 10 ng/mL
重组人胰岛素SigmaI3536储存浓度 10 mg/mL;终浓度 5 µg/mL

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