以工作为基础来自其他研究小组的研究表明,microRNAs可以用于控制载体的细胞特异性转基因表达,隆德大学的一组研究人员已经发表了数据,证明miR-9用于小胶质细胞的靶向基因修饰。
近年来,a数量的研究有探索mirna调控载体在转基因表达中的应用。
从本质上讲,互补的miRNA靶点被合并到一个转基因盒中,这只会导致表达miRNA的细胞中的转基因mRNA降解和去靶向的转基因表达。
据隆德大学研究员约翰·雅各布森(Johan Jakobsson)说,他是最近出版的一项研究的资深作者自然通讯纸在描述这种新方法时,他和他的同事们正在研究大脑中不同mirna的活动,但在确定它们的来源方面面临技术障碍。
他解释说:“有一种microRNA在大脑发育早期就存在于大脑中,然后在一生中都存在于大脑中。基因沉默新闻.“但在人的一生中,细胞有可能进入大脑。”
虽然这两组mirna被认为具有不同的功能,但“当你进行功能研究时,它们是极其难以分开的,”Jakobsson说。
为了解决这个问题,科学家们开发了一代传感器小鼠,使用mir -调控载体和基于miRNA-9的慢病毒转基因,miRNA-9在大脑中高度表达,并与神经元分化有关。
Jakobbson说,对小鼠大脑的分析产生了“一个相当惊人的发现”,即miRNA在几乎所有的脑细胞中都是活跃的,除了小胶质细胞,小胶质细胞是一种常住的免疫细胞群,与典型的中枢神经系统对病原体和脑损伤的反应有关。
根据这篇论文,除了“少数离散的神经元群”外,神经外胚层起源的细胞在小鼠大脑中显示出miR-9的活性。与此同时,构成大脑中最大的非外胚层细胞群的小胶质细胞却没有。
隆德大学的研究人员写道:“考虑到这一点,我们假设mir -9调控的载体可能是一种有用的工具,可以对大多数大脑区域的特定微胶质细胞进行基因修饰。”
“理论上,这是一个非常简单的设计,”雅各布森说。“我们有一个由microRNA调节的载体,所以当microRNA存在时,它会杀死载体。当它不在那里时,矢量是活动的。
“由于我们知道这种microRNA在小胶质细胞中不活跃,它只会在那里活跃,”他补充说。“它基本上利用了细胞自身的系统。”
为了测试该方法,研究人员将mir -9调控载体或绿色荧光蛋白表达控制载体注射到成年大鼠的纹状体中,随后将其处死并进行分析。
根据该论文,根据大鼠大脑中的表达模式,实验表明“miR-9靶位点能够抑制非小胶质细胞类型中的转基因表达……允许高水平的转基因表达特别是在驻留的小胶质细胞中,”。
然后,miR-9载体用于兴奋性毒性损伤后可视化和分离激活的驻留小胶质细胞——该团队指出,鉴于损伤或感染后浸润大脑的驻留小胶质细胞和免疫细胞的相似特征,传统上很难使用其他基因修饰技术进行这项实验。
最后,研究人员能够成功地使用mir -9调控的载体来监测和分离被激活的常驻小胶质细胞从非常驻细胞,支持他们在健康和患病脑组织中研究小胶质细胞功能的潜力,他们写道。
此外,Jakobbson指出,这项工作进一步验证了使用包含miRNA靶点的载体作为靶向某些细胞群中的转基因表达的工具。
研究人员在报告中写道:“[miRNA]调控载体的主要优势是转基因表达的高度稳健下调,当调控miRNA存在于细胞中时,这种下调就会发生。自然通讯.“这一优势与载体中强大的内务促进因素相结合。”
因此,这种载体“在实现细胞类型特异性转基因表达方面表现出巨大的希望,无论是用于实验研究还是用于基因治疗”。