基于基因编辑的心脏靶向纳米复合物CTP-PEI-PEG-Cas9/gRNA的研究
批准号:
81800444
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
21.0 万元
负责人:
贺轶宇
依托单位:
学科分类:
循环系统疾病研究新技术与新方法
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
易欣、郑晓新、万为国、李君、陈晶晶、陈涛、陈玺宇
中文摘要
CRISPER/Cas9是近年来兴起的基因编辑技术,有望被用于基因突变相关的心肌病的治疗。该技术目前因缺乏安全有效的心脏靶向递送载体限制了其在心肌病领域中的研究和应用。本课题组前期研究构建出心肌靶向聚合物CTP-PEI-PEG,并证实该聚合物体内静脉注射后主要聚集于心脏,并可有效将目标基因(CAG-Cre质粒)靶向递送到心脏。本课题拟用CTP-PEI-PEG作为CRISPER/Cas9的递送载体,构建CTP-PEI-PEG-Cas9/gRNA复合物,并验证该复合物经静脉注射后能否有效靶向到心肌细胞内对目标基因进行剪切,将CRISPER/Cas9的基因编辑精准定位到心脏,最大限度降低对非靶器官的基因编辑。为今后CRISPER/Cas9技术用于心肌病的靶向基因治疗提供理论基础。
英文摘要
CRISPER/Cas9 is a new genome editing tool which has raised expectations for correcting mutation gene related to cardiomyopathies. However, it has remained difficult to use CRISPER/Cas9 to edit the gene due to delivery challenges of the CRISPER/Cas9 components. Our group made the cardiac targeting nanoparticle CTP-PEI-PEG, we found that after injecting in vivo, most nanoparticle is accumulated in the heart, only little uptake by the other organ, CTP-PEI-PEG can also targetedly delivery the gene into the heart. In this study, we plan to use this nanoparticle to delivery CRISPER/Cas9, make CTP-PEI-PEG-Cas9/gRNA which enables robust genomic editing exclusively in cardiomyocytes, with minimum off-target effect. Our study provides a means of specific and efficient editing gene of interest in heart.
CRISPER/Cas9是近年来兴起的新型的基因编辑技术,但由于缺乏安全有效的心脏靶向递送载体,限制了其在心肌病基因治疗领域的应用。本课题构建了磁性纳米粒子(magnetic nanoparticles, MNPs),并在其表面修饰ANP肽段以提高其对心肌细胞的亲和力。用该纳米粒包裹pSpCas9(BB)-2A-GFP(pX458)(pDNA)构成MNP@pDNA复合物,用该复合物体外转染心肌细胞观察其对心肌细胞的转染效率,体内注射后观察其在心脏中的表达情况。MNPs呈球形,粒径大小约442nm,Zeta电位是19.1mV,当以不同的比例结合pX458质粒后,粒径大小波动在458.7nm到512.3nm之间,Zeta电位波动在-21.3mV到-28.2mV之间,pDNA在纳米粒表面呈现薄膜状。凝胶阻滞实验提示MNPs可有效包裹pDNA。MNPs@pDNA在前10h之内释放较快,13h之后开始缓慢释放,且在pH5.0的酸性溶液中释放量更多,48h内释放量接近50%。MNPs@pDNA复合物转染心肌细胞后,在心肌细胞中可以观察到GFP绿色荧光蛋白和Cas9的表达。MNPs@pDNA复合物体内注射后,在心脏中可以观察到绿色荧光蛋白的表达。提示MNPs可有效的将Cas9质粒递送到心肌细胞或心肌组织中并表达。本研究为今后CRISPER/Cas9技术用于心肌病基因治疗提供了理论依据。
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Construction of a Novel Fatty Liver Cell Model with Low Density Lipoprotein Receptor Gene Knockout Based On Cas9/Single Guide RNA Technique
基于Cas9/单向导RNA技术构建新型低密度脂蛋白受体基因敲除脂肪肝细胞模型
DOI:
10.36468/pharmaceutical-sciences.spl.158
发表时间:
2020
期刊:
Indian Journal of Pharmaceutical Sciences
影响因子:
0.5
作者:
[Xu Hao, Wang Xinghui, Wang Pengxiang, He Yiyu, Wang Likun]
通讯作者:
Wang Likun
Key factors leading to fatal outcomes in COVID-19 patients with cardiac injury.
导致心脏损伤的 COVID-19 患者死亡的关键因素
DOI:
10.1038/s41598-021-82396-w
发表时间:
2021-02-18
期刊:
Scientific reports
影响因子:
4.6
作者:
[He Y, Zheng X, Li X, Jiang X]
通讯作者:
Jiang X
Exosomal lncRNA HOTTIP Mediates Antiviral Effect of Tenofovir Alafenamide (TAF) on HBV Infection.
外泌体 lncRNA HOTTIP 介导替诺福韦艾拉酚胺 (TAF) 对 HBV 感染的抗病毒作用
DOI:
10.2147/jir.s315716
发表时间:
2021
期刊:
Journal of inflammation research
影响因子:
4.5
作者:
[Liu QM, He YY, Liu LL, Wang LK]
通讯作者:
Wang LK
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