慢病毒表达的优缺点有哪些?

优势
外源基因的稳定整合:常规质粒转染只能实现外源基因的瞬时表达,这种外源基因会随着宿主细胞的分裂而不断丢失,在快速分裂的细胞中显得尤为显著。相反的是,慢病毒转导的目的基因能稳定地整合到宿主细胞的染色体中 ,因而会随着宿主细胞的分裂而稳定遗传。

滴度高:病毒载体可以包装出高滴度的病毒。病毒滴度可以达到>108 TU/ml。在这样的病毒滴度下,如果选择合适的剂量去转导体外培养的哺乳动物细胞,则转导效率可接近100%。

宿主范围广泛:病毒包装系统包装出来的病毒含有VSV-G包膜蛋白,此蛋白拥有非常广泛的亲和性,可以转导几乎所有的哺乳动物细胞,包括分裂细胞,非分裂细胞,原代细胞,稳定细胞系,干细胞,分化细胞,贴壁细胞和悬浮细胞等各类哺乳动物细胞,甚至还可以转导一些非哺乳动物细胞。使用传统的转染方式转导神经元细胞是非常难的,但是采用慢病毒载体系统可以轻易的实现神经元细胞的转导。相对于在某些细胞中具有较低转导效率的腺病毒和不能用于非分裂细胞的逆转录病毒而言,慢病毒包装系统包装出来的病毒具有广泛的亲和性。

灵活使用启动子:慢病毒载体经过优化,其5' LTR的启动子已进行了自失活。可以灵活使用启动子来驱动目的基因的表达。这相对于只能依赖自身5' LTR启动子的MMLV载体来说是一个巨大的优势。

基因拷贝数相对均一:通常情况下,采用病毒转导的方式可以比较均一的将外源基因转入靶细胞中,而传统的质粒转染则呈现出较高的不均一性,导致某些细胞会获得较多拷贝质粒而某些则会获得较少甚至完全没有。

安全性:一、病毒包装和转导所必需的基因由三个辅助质粒分开表达。二、5' LTR的启动子自失活。因此,在进行病毒包装和病毒转导的时候不会产生具有复制能力的病毒颗粒,使用慢病毒三代载体对人体的健康威胁也是最低的。

不足之处

载体容量受限:野生型的慢病毒基因组大小约为9.2 kb,在慢病毒载体中,病毒包装和转导的必要元件约为2.8 kb,余下6.4 kb的空间容纳客户的目的序列。当病毒载体超过以上大小限制,病毒的包装滴度将会大大降低。慢病毒载体除了可以插入靶基因的序列外,还可以插入启动子和筛选标记等载体元件。如果目的基因和这些载体元件长度超过了6.4 kb,病毒的产量有可能会明显下降。

技术复杂:使用慢病毒载体时,需要在包装细胞中产生活病毒,然后测定病毒滴度。因此慢病毒转染相对于常规质粒转染,技术难度更高,周期更长。

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