专栏名称: 青椒医学
本团队扎根于国自然、省市级课题申报,学术代表作规划、实验方案设计、科研技能教育培训等方面,致力于提升年轻科研者科研水平,真正掌握国自然课题设计的核心要点、精妙逻辑和标书撰写技巧,提高标书水平和质量,最终中标国自然。
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研究内容和方案中的这个“瑕疵”,是国自然专家共识中最常见的差评之一!

青椒医学  · 公众号  ·  · 2025-01-02 07:00

正文


关于体内(动物)实验中 X 基因的下调、过表达的干预手段,你一般会选用什么实验方法呢?

这个是国自然研究内容、方案中需要仔细斟酌的一环。

来看看被毙的标书评审意见中,专家是怎么说的吧。

案例 1 :尾静脉注射,如何保证特异性作用?


案例 2 :尾静脉注射干预某基因的表达,如何保证特异性?


案例 3 :尾静脉注射无法保证特异性敲减某基因,可用基因小鼠

研究方案中使用 shRNA 腺病毒 AAV 对目标基因进行敲减,靶向性和效率都存在问题,建议使用基因鼠来设计研究方案

那么我们需要讨论两个问题:

  • 腺病毒动物实验中,是否有其他方式比尾部静脉注射要更加特异性呢?缺点是什么?


  • CRISPR基因动物是否可以全面代替shRNA的沉默手段呢?


(一) 用于基因治疗的 AAV 是什么?

目前大多数基因治疗应用的仍是病毒载体,这些病毒载体经过改造后不具有致病性。广泛应用的病毒载体包括腺病毒载体( ADV )、 慢病毒载体( LV 、单纯疱疹病毒载体( HSV )、痘病毒载体( PV )及 腺相关病毒载体( AAV


AAV 载体携带 shRNA 或者过表达基因,特异性地干预靶细胞中的 X 基因

腺相关病毒载体( AAV 具有宿主范围广、安全性高、免疫原性低、表达稳定和物理性质稳定等优点,已被广泛地应用于基础研究和临床试验中 , 并已成为世界上最常用的基因治疗载体之一。

而本身 AAV 入侵动物细胞不具有特异性效果,那么其注射方式会影响其特异性吗?

来自于 www.chictr.org.cn (中国临床试验注册中心)

再来看看 美国 clinicaltrials.gov 上的数据,截止 2022 6 月,全球已经进行了 200 多项利用 AAV 递送蛋白质基因的研究, 70 余项临床试验仍在进行中,如表中所示,占据前三的是 血液疾病、神经系统疾病和视网膜病变 ,分别占比 17.3% 13% 11.1%

AAV 临床试验现状(星耀研究院制图)

(二) 系统注射和局部注射,孰好孰劣?

而机体的 AAV 系统性注射 中最常见的注射方法有尾静脉注射、腹腔注射等。 局部注射主要包括视网膜下腔注射、脑立体定位注射、玻璃体腔注射、肠系膜上动脉注射、脾脏注射、灌胃、肌肉注射、皮下注射、皮内注射、鞘内注射、脊神经内注射等。

我们以心脏疾病的国自然研究方案为例, AAV 在心脏的注射方式有多种 :心肌原点注射、冠状动脉注射、颈静脉注射和尾静脉注射均可以将药物递送到心脏,通常文献报道 较多的是心肌原点注射和尾静脉注射(观看视频

如果是动物实验的话,推荐使用特异性更强的组织直接注射,虽然创伤更大,但特异性强。

(三) ShRNA 相比 CRISPR Cre\Loxp 等沉默方式,熟好熟劣?

ShRNA 腺病毒转染,只是沉默,同时相比较 CRISPR 等技术,具有脱靶效应,而其他优缺点相比较如下:

来自于源井生物

最后,总结如下:

  • 虽然尾部静脉注射对机体伤害最小,但尾部静脉注射尽量更换为组织特异性地注射(局部注射),要么就构建CRISPR基因敲除的小鼠直接代替“每批小鼠”的尾部静脉注射。


  • RNAi(siRNA、shRNA)的效果不如CRISPR,CRISPR技术超越RNAi已是大势所趋,因此国自然项目中可以广泛使用CRISPR技术干预目的基因的表达。最主要的是,价格并没有那么贵了,小几万能够搞定基因鼠,但就是繁育周期较长(1.5年左右)




2024年度国自然医学部50大科研热点中标数统计如下:

本团队从国自然、省市级课题申报、学术代表作规划、实验方案设计、科研技能教育培训等提升年轻科研者科研水平,真正掌握国自然课题设计的核心要点、精妙逻辑和标书撰写技巧,提高标书水平和质量,最终中标国自然。







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