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获得性免疫缺陷综合征(acquired immunodeficiency syndrome,AIDS)主要是由于人体感染Ⅰ型人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus typeⅠ,HIV-1)后引起的一种全球流行性传染病。HIV-1的持续传播严重威胁着人类的生命与健康,目前抗病毒治疗已经取得了很大的成效,然而抗药性的出现迫使人们提出新的治疗方案和研发新的治疗性药物。因此,为了更好的理解HIV-1的发病机制、研究抗药性产生的原因、研发和检测新的药物以及单独或联合测试药物的抗药性和加强机体的免疫性,研制一种新的合适的细胞模型是非常有必要的。 CD4分子是一种膜分子,主要表达于辅助T(Th)细胞,是Th细胞TCR识别抗原的共受体,它MHCⅡ类分子的非多肽区结合,参与Th细胞TCR识别抗原的信号转导。同时,大量的研究表明CD4是HIV-1感染细胞的主要受体。CCR5,作为G蛋白偶联因子超家族(GPCR)成员的细胞膜蛋白,是细胞内β趋化因子(RANTES、MIP-1α和MIP-1β)的受体,具有调控T细胞和单核细胞/巨嗜细胞系的迁徙、增殖与免疫的作用,目前研究亦表明CCR5是HIV-1入侵机体细胞的主要辅助受体之一。HIV-1入侵靶细胞是个多级式的过程,包括病毒包膜蛋白(gp120、gp41)与细胞表面受体间的相互作用:首先结合hCD4分子,之后衔接CCR5或CXCR4,入侵宿主细胞,最终引发AIDS。 骨髓间充质干细胞(MSCs)是一种多能干细胞,属于分离于骨髓中一种具有多向分化潜能的干细胞。在基因治疗中,MSCs能够持续表达转染进去的基因而被认为是一种很好的治疗工具。最近的研究表明基因转染后的MSCs可以提高细胞的活性以及增强MSCs自身的特性从而对一些疾病具有修复作用。并且基因转染后的MSCs可以产生许多治疗性蛋白,这也为HIV-1感染宿主细胞的治疗带来极大的潜力。HIV-1具有很强的物种特异性,只能感染人类与少部分的非人灵长类动物,对鼠类细胞进行研究使其能够感染HIV-1及进行完整病毒的复制具有重要的意义。小鼠的白血病细胞(L615)是利用白血病病毒(MuLV)诱发的一株高度恶性的小鼠T淋巴细胞白血病细胞系。MuLV与HIV-1结构相似,致病方式一致,都是通过识别细胞表面的受体,选择性地感染淋巴细胞,并利用逆转录酶反转录成DNA并融合到宿主细胞中,在无细胞刺激情况下处于静止状态或低水平的病毒复制,一旦受到刺激病毒复制增殖,机体免疫系统遭到破坏,出现类似人AIDS的临床症状。因此,有研究认为MuLV感染模型可以模拟HIV/AIDS发病机制。 我们的实验目的是建立一种新的能够表达hCD4/CCR5的细胞模型。首先,一种由巨细胞病毒启动子(CMV)控制的表达hCD4/CCR5的慢病毒载体被构建成功。接着,这种慢病毒载体以最佳感染复数感染hMSCs和小鼠白血病细胞(L615)。之后,我们用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、免疫印迹法(Western blot)、免疫荧光法分别检测了hMSCs和小鼠白血病细胞(L615)上hCD4和CCR5表达率。qRT-PCR的结果说明了在感染基于表达hCD4/CCR5的慢病毒载体后,hBMSCs和L615中均可以表达CD4和CCR5的mRNA,并且日渐增多。Western blot的检测结果显示hBMSCs和L615中有hCD4和CCR5蛋白的表达。免疫荧光的结果更是说明了CD4和CCR5是可以在hBMSCs细胞膜上表达的。所有的这些实验都表明我们成功将CD4和CCR5表达在hBMSCs和L615上了。