是目前科研与产业中最常用、最成熟的 AAV 载体包装方式,广泛用于体外实验和动物体内研究。
一、三质粒系统的组成
1️⃣ 转基因质粒(Transfer Plasmid)
核心功能:携带并表达目的基因
主要结构包括:
-
ITR(Inverted Terminal Repeat)×2
AAV 复制与包装所必需 -
启动子(Promoter)
如 CMV、CAG、EF1α、hSyn 等 -
目的基因(GOI)
-
PolyA 信号
⚠️ 注意:ITR 之间的总长度通常 ≤4.7 kb(包括启动子和调控元件)
2️⃣ Rep/Cap 质粒(包装质粒)
核心功能:提供 AAV 复制与衣壳蛋白
-
Rep 基因:
负责病毒基因组复制 -
Cap 基因:
决定 AAV 血清型(如 AAV2 / AAV8 / AAV9 等),影响组织嗜性
👉 更换 Cap 即可改变血清型
3️⃣ Helper 质粒(辅助质粒)
核心功能:提供腺病毒辅助因子
通常包含:
-
E2A
-
E4
-
VA RNA
这些基因在 AAV 生命周期中是必需的,但不会被包装进 AAV 病毒颗粒,安全性高。
二、三质粒共转染的基本流程
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HEK293 / HEK293T 细胞铺板
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按比例混合三种质粒
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使用 PEI / 商用转染试剂进行共转染
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转染后 48–72 h 收集细胞(主要病毒在细胞内)
-
裂解细胞 → 病毒释放
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纯化(碘克沙醇梯度 / 柱纯化)
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滴度检测(qPCR / ddPCR)
三、三质粒系统的优势
✅ 不需要腺病毒感染,操作安全
✅ 血清型灵活可选
✅ 重复性好,适合规模化
✅ 与 GMP 工艺兼容性强
四、常见问题与注意事项
🔹 病毒滴度低
-
转染效率低
-
Rep/Cap 质粒质量差
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ITR 结构受损
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质粒比例不合适
🔹 感染效率低
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血清型选择不合适
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启动子与靶组织不匹配
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给药方式不合理
🔹 无表达或表达弱
- ITR 突变
- 目的基因超出包装容量
- 细胞/动物模型不匹配
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