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AAV9载体介导Tβ4基因对心肌缺血的靶向治疗：体外研究与展望

一、引言

1.1研究背景与意义

心肌缺血是一种严重威胁人类健康的心血管疾病，其主要病理机制是冠状动脉供血不足，导致心肌氧供需失衡，引发心肌细胞代谢紊乱和功能障碍。据世界卫生组织（WHO）统计，心血管疾病已成为全球第一大死因，每年导致约1790万人死亡，其中心肌缺血相关疾病占据相当大的比例。在中国，心血管病患病率处于持续上升阶段，推算心血管病现患人数达3.3亿，心肌缺血的防治形势严峻。

传统的心肌缺血治疗方法主要包括药物治疗、介入治疗和手术治疗。药物治疗虽能缓解症状，但无法从根本上修复受损心肌；介入治疗如冠状动脉支架植入术，虽能改善心肌供血，但存在术后再狭窄等问题；冠状动脉旁路移植术虽能有效改善心肌缺血，但手术创伤大、风险高，患者恢复时间长，且部分患者由于自身条件限制，无法接受手术治疗。这些传统治疗方法都存在一定的局限性，难以满足临床需求。

基因治疗作为一种新兴的治疗策略，为心肌缺血的治疗带来了新的希望。基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿缺陷和异常基因引起的疾病。腺相关病毒（Adeno-associatedvirus，AAV）作为基因治疗的一种有力载体被广泛应用。AAV具有免疫原性低、安全性高、能长期稳定表达外源基因等优点，从1965年被发现，到1993年重组腺相关病毒（recombinantadeno-associatedvirus，rAAV）第一次被应用于体内实验，再到2017年被FDA批准应用于临床，AAV的研究历程已达50多年。在众多血清型的AAV中，AAV9具有独特的优势，它对心肌细胞具有较高的亲和性，能够高效地将目的基因传递到心肌细胞内，且在体内实验中表现出良好的安全性和有效性。

胸腺肽β4（Thymosinβ4，Tβ4）是一种具有多种生物学功能的多肽，在心肌修复和再生过程中发挥着重要作用。研究表明，Tβ4能够促进心肌细胞的增殖和迁移，抑制心肌细胞凋亡，减少心肌纤维化，促进血管新生，从而改善心肌缺血后的心脏功能。将AAV9载体与Tβ4基因相结合，构建AAV9介导Tβ4基因靶向治疗心肌缺血的体系，有望为心肌缺血的治疗提供一种全新的、更有效的治疗方法。

本研究旨在通过体外实验，深入探究AAV9载体介导Tβ4基因靶向治疗心肌缺血的可行性和有效性，为后续的体内实验和临床应用奠定坚实的基础。具体来说，本研究将构建含有心肌特异性启动子心脏肌钙蛋白T启动子（cTnT启动子）和Tβ4基因并引入Myc标签的重组腺相关病毒载体质粒pAAV-cTnT-Tβ4-Myc，以及CMV启动子介导的pAAV-CMV-Tβ4-Myc重组质粒，并包装6型和9型重组腺相关病毒，体外感染原代心肌细胞，观察rAAV6和rAAV9病毒介导Tβ4-Myc基因在原代心肌细胞中的表达情况，为进一步研究AAV9载体介导Tβ4基因治疗心肌缺血的机制和应用提供实验依据。

1.2国内外研究现状

1.2.1AAV9载体的研究进展

腺相关病毒（AAV）是一种无包膜的单链DNA病毒，其基因组包含rep和cap两个基因，分别编码复制相关蛋白和病毒衣壳蛋白。AAV具有多种血清型，不同血清型的AAV在组织嗜性、感染效率和免疫原性等方面存在差异。其中，AAV9因其独特的生物学特性，在基因治疗领域受到了广泛关注。

在国外，多项研究对AAV9载体进行了深入探索。早在2006年，Miyake等学者的研究就表明，AAV9可以通过静脉注射高效地转导小鼠心脏，实现外源基因在心肌细胞中的长期稳定表达。这一发现为AAV9在心脏基因治疗中的应用奠定了基础。随后，许多研究进一步证实了AAV9对心肌细胞的高度亲和性。例如，在治疗心肌梗死的研究中，将携带治疗基因的AAV9载体注射到小鼠心肌梗死模型中，发现AAV9能够有效地将基因传递到心肌细胞，促进心肌修复和血管新生，改善心脏功能。在一些动物实验中，通过AAV9载体递送与心脏功能相关的基因，如血管内皮生长因子（VEGF）基因、胰岛素样生长因子1（IGF-1）基因等，能够显著改善心肌缺血后的心脏功能，减少心肌梗死面积，促进心肌细胞的增殖和存活。

国内对AAV9载体的研究也取得了一定的成果。研究人员在AAV9载体的构建、优化以及其在心脏疾病治疗中的应用等方面开展了大量工作。有团队通过优化AAV9载体的生产工艺，提高了病毒的产量和纯度，为其临床应用提供了更好的条件。在基因治疗心肌缺血的研究中，国内学者同样发现AAV9载体能够有效地将目的基因导入心肌细