告別低效敲低!一文讀懂「多靶點shRNA克隆」技術,讓基因沉默效率拉滿-自主發布-資訊-生物在線

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告別低效敲低!一文讀懂「多靶點shRNA克隆」技術,讓基因沉默效率拉滿

作者:山東維真生物科技有限公司 2026-06-15T00:00 (訪問量:10158)

RNA 干擾(RNAi)是研究基因功能缺失的核心技術。該技術通過導入同源雙鏈 RNA,誘導靶 mRNA 降解,可在細胞內高效、特異性地抑制特定基因表達。siRNA 與 shRNA 均為常用的基因沉默工具:siRNA 作用時效較短,多用于短期實驗;而 shRNA 依托載體系統表達,更適合實現長期穩定的基因沉默。本期內容,我們將重點講解 shRNA 的構建策略。

傳統shRNA策略通常針對一個基因設計1條shRNA,常存在敲低效率不穩定、脫靶效應、基因補償機制等問題,易導致實驗結果偏差,影響結論可靠性。多靶點shRNA克隆則是在單一表達載體上串聯2~4條高效shRNA序列,可同時靶向同一基因多位點或多個不同基因,實現一次轉染、多重沉默。

多靶點shRNA克隆構建策略

1:多啟動子獨立驅動

在單一載體中整合多個不同的Pol Ⅲ啟動子,分別轉錄各自的shRNA結構單元。每條shRNA由獨立的啟動子控制轉錄,從設計上有效避免了意外重組,且每條shRNA的轉錄不受其他shRNA干擾。

2:microRNA簇結構驅動

基于內源性microRNA簇結構,將多個shRNA按優化間距嵌入microRNA支架并串聯在單一Pol Ⅱ啟動子下游,通過細胞自身的microRNA加工通路同步生成多條功能性shRNA,實現高效、穩定的多基因沉默。

優勢:

1)將多個作用于同一基因不同mRNA部位的shRNA序列克隆進同一shRNA載體,增加目的基因下調表達的概率。

2)將高效地、作用于2-4個靶基因的shRNA序列克隆進同一shRNA載體,實現2-4個基因同時下調表達的目的。

3)無需序列篩選,大大減少實驗工作量。

維真多靶點shRNA特色服務

維真生物擁有十余年 shRNA 載體構建與病毒包裝經驗,可自主設計、篩選高效 shRNA序列。依托成熟的多靶點shRNA克隆技術,我們可為您搭建 2in1、3in1、4in1 多合一 shRNA 質粒載體。

以4 in 1 shRNA為例:該服務是將4條shRNA序列克隆至同一個shRNA載體上,不僅可以作為質粒直接轉染細胞,也可包裝為病毒感染宿主,我們有腺病毒穿梭載體、慢病毒載體和腺相關病毒載體,各類病毒載體供選擇,滿足您多樣化實驗需求。

維真多靶點shRNA克隆技術應用案例

質粒案例

文章題目:KIF23 Promotes Gastric Cancer by Stimulating Cell Proliferation

胃癌是侵襲性極強的惡性腫瘤之一,早期診斷率低,轉移率高。盡管胃癌在治療方面已經取得了一定的進展,但為了尋求更佳的治療手段,需要更好地了解其潛在發病機制和新的治療靶點。驅動蛋白超家族23基因(KIF23),在細胞質分離、軸突生長等多種細胞過程中發揮重要作用。目前,KIF23已被發現在多種腫瘤組織和細胞中高表達,提示KIF23與腫瘤發生有潛在的聯系。在本篇研究,作者發現KIF23的表達與胃癌的不良預后相關,且與腫瘤分期(pTNM)有關。體外實驗證明,KIF23的缺失對胃癌細胞的增殖有明顯的抑制作用;此外,KIF23基因敲低可顯著抑制小鼠胃癌細胞的增殖,并顯著下調腫瘤細胞增殖因子Ki67和PCNA的表達。綜上所述,這些數據表明KIF23可能是胃癌的一個潛在治療靶點。

維真產品

4in1 shKIF23 質粒

感染細胞

胃癌細胞系MGC-803和SGC-7901

KIF23在人胃癌細胞中敲低效果

慢病毒案例

文章題目:Tumor cell-derived EMP1 is essential for cancer-associated fibroblast infiltration in tumor microenvironment of triple-negative breast cancer

乳腺癌(BC)是女性常見的惡性腫瘤之一,三陰性乳腺癌(TNBC)是一種侵襲性強、易轉移且缺乏有效治療靶點的乳腺癌亞型,靶向腫瘤微環境(TME)中的癌癥相關成纖維細胞CAFs被認為是治療TNBC患者的有效策略。上皮膜蛋白1(EMP1)的異常表達在腫瘤進展和轉移中起著至關重要的作用,然而,EMP1在TNBC中的生物學作用和分子機制尚未闡明。在本研究中,作者利用一種靶向EMP1的4 in 1 shRNA慢病毒,并通過qRT-PCR和WB實驗證實了其敲低效率。實驗表明,敲低EMP1明顯抑制了TNBC細胞系的生長速度、細胞增殖、遷移和侵襲能力,證實了EMP1在TNBC細胞中發揮癌基因的作用。

維真產品

Lv-4 in 1-shEMP1

感染細胞

乳腺癌細胞系MDA-MB-231
和MDA-MB-468

MOI

20

Lv-4 in 1-shEMP1在MDA-MB-231和MDA-MB-468細胞的敲低效果

文章題目:PDGFD switches on stem cell endothelial commitment

胚胎干細胞(ESCs)來源于囊胚期胚胎的內細胞團(ICM),具有自我更新和多能性,在再生醫學中具有巨大的治療潛力,很多心血管疾病常與血管內皮細胞(EC)功能受損有關,因此,從ESCs中提取健康的ECs一直是該領域關注的焦點,然而,調控ESC向血管細胞分化的關鍵分子和機制仍然知之甚少。盡管已知血小板衍生生長因子(PDGF)家族成員PDGFD在胚胎發育期間表達,但PDGFD是否在ESC調控中發揮作用仍然未知。本研究利用功能獲得和功能喪失實驗,結合生物信息學分析和多個模型系統,證實PDGFD是啟動胚胎干細胞(ESCs)內皮定型的重要因素。PDGFD基因缺失或敲低抑制ESC向EC譜系分化,增加ESC自我更新,PDGFD過表達激活ESC向ECs分化。該研究結果為PDGFD作為ESC命運決定的新調控因子提供了新的見解。

維真產品

Lv-4 in 1-shPDGFD

感染細胞

胚胎干細胞ESCs

Lv-4 in 1-shPdgfd介導ESCs中PDGFD的表達下調

腺病毒案例

文章題目:A clinical-stage Nrf2 activator suppresses osteoclast differentiation via the iron-ornithine axis

絕經后骨質疏松癥是在缺乏雌激素的情況下由破骨細胞過度活化引起的代謝紊亂。骨密度(BMD)降低使患者更易患髖部或椎體脆性骨折,在全球范圍內造成嚴重殘疾和社會經濟負擔。通過小分子激活Nrf2是治療絕經后骨質疏松癥的一種很有前途的策略,然而,目前還沒有批準用于治療慢性疾病的Nrf2激活劑,且Nrf2調控破骨細胞分化的下游機制仍尚不清楚。本研究確定了一種新型臨床階段Nrf2激活劑-bitopertin,該激活劑通過Nrf2-鐵鳥氨酸途徑抑制破骨細胞分化并改善雌激素消耗誘導的骨質流失。在RANKL治療的BMDMs中,Nrf2激活劑bitopertin降低了細胞內鐵水平,但在Nrf2-/- BMDMs中,這種降低是逆轉的。隨后,通過腺病毒shRNA敲低Slc40a1的表達,發現Slc40a1沉默減弱了bitopertin的降鐵作用,表明Slc40a1是Nrf2調控破骨細胞鐵代謝的重要效應因子。

維真產品

Ad-4in1 shRNA-Slc40a1

感染細胞

骨髓源性巨噬細胞BMDMs

MOI

200

腺病毒4in1 shRNA敲低鐵轉運蛋白的WB驗證和定量分析

文章題目:Synergistic regulation of SLC7A11 and glucose-6-phosphate dehydrogenase in redox homeostasis governs decidualization: a mechanistic insight into adenomyosis-related infertility

子宮腺肌癥影響著超過20%的育齡期女性,是不孕的主要原因。子宮內膜間質細胞(ESCs)的蛻膜化缺陷是子宮腺肌癥的一個關鍵病理特征;然而,其背后的氧化還原-代謝機制仍不清楚。本研究將鐵死亡定位為子宮腺肌癥中鐵代謝失調與蛻膜化缺陷之間的機制橋梁,并確定了SLC7A11–G6PD軸是一種氧化還原保護機制,它界定了一個允許鐵存在的分化窗口。在臨床上,該研究數據表明SLC7A11值得作為子宮內膜容受性生物標志物進行評估。

維真產品

Ad-4in1 shSLC7A11、
Ad-4in1 shG6PD、Ad-shNC

感染細胞

子宮內膜間質細胞(ESCs)

Ad-4in1 shSLC7A11感染后ESCs中IGFBP1、SLC7A11和G6PD的蛋白表達

AAV案例

文章題目:TNF-α-dependent neuronal necroptosis regulated in Alzheimer’s disease by coordination of RIPK1-p62 complex with autophagic UVRAG

阿爾茨海默病(AD)是一種常見的神經退行性疾病,臨床表現為認知功能障礙和記憶力減退等。研究表明,AD發病的病理過程可能與神經元壞死和自噬有關。神經元壞死是AD的主要特征,程序性細胞壞死與AD的發病機制相關。自噬受損導致Tau蛋白的積累,這是包括AD在內的大多數神經退行性疾病(NDs)的特征。TNF-α作為關鍵促炎因子,其誘導的炎癥可能對神經元死亡產生不利影響,但在AD發病過程中TNF-α的升高是否能引起神經元壞死還尚未可知。本研究利用來自AD患者的腦組織和AD小鼠模型,通過免疫組織化學 (IHC) 染色和免疫印跡法測定壞死信號通路中關鍵基因的表達,發現TNF-α/TNFR1信號通路在AD神經元壞死激活中發揮作用。在TNF-α刺激下,積累的p62 招募 RIPK1并誘導其自我寡聚,激活下游 RIPK1/RIPK3/MLKL級聯反應,導致神經元壞死。進一步研究發現,p62的異常積累是由TNF-α誘導的UVRAG下調介導的自噬損傷引起的。本研究揭示了AD發病過程中神經元壞死和自噬機制之間的聯系,為AD的臨床干預提供了潛在的靶點,同時也為其他NDs的細胞死亡調節機制的探索提供了基礎。

維真產品

AAV9-CMV-2in1 shTNFR1-RFP、

AAV9-CMV-2in1 shp62-RFP

病毒滴度

1012-1013vg/ml

注射方式

腦立體定位注射

注射體積

2μl

AAV介導的shRNA敲低效率的驗證

文章題目:FAM3A maintains metabolic homeostasis by interacting with F1-ATP synthase to regulate the activity and assembly of ATP Synthase

線粒體功能障礙在糖尿病等代謝性疾病的發病機制中起著至關重要的作用,主要表現有ATP合成減少和ROS產生增加,這與ATP合酶(ATPS)在疾病發生時組裝及活性下降有關。FAM3A蛋白是序列相似家族3成員之一,主要位于肝細胞、胰腺β細胞、脂肪細胞和血管平滑肌細胞的線粒體中,研究報道FAM3A的激活可以逆轉肥胖糖尿病小鼠的高血糖和脂肪變性,并通過改善線粒體功能障礙保護各種細胞類型免受氧化誘導的死亡,這些調控作用均與FAM3A可促進ATP的產生與釋放相關。本研究確定了線粒體蛋白FAM3A是一種新型的ATPS活性成分,FAM3A與F1-ATPS相互作用,首先增加ATP的產生和釋放,釋放的ATP通過激活FOXD3增強ATPS的能力,促進FAM3A對ATP產生和ROS抑制的作用。

維真產品

AAV8-U6-3in1-shFOXD3 、
AAV8-U6-3in1-shRNA-GFP

注射動物

8周齡 C57BL/6J 雄性小鼠

注射方式

尾靜脈注射

注射劑量

5×1011 vg

AAV-shFOXD3降低了小鼠肝臟中FOXD3和ATPS關鍵亞基的mRNA水平

文章題目:Slow Metabolism–Driven Amplification of Hepatic PPARγ Agonism Mediates Benzbromarone-Induced Obesity-Specific Liver Injury

肥胖與非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是藥物性肝損傷(DILI)的危險因素。先前研究表明,苯溴馬隆(BBR)是一種治療痛風和高尿酸血癥的常用藥物,它會加劇肝脂肪變性和肝損傷,特別是在肥胖個體中。然而,其具體機制尚未闡明。本研究通過多組學、藥理學和藥代動力學方法,發現BBR誘導的肥胖特異性DILI主要是通過增強PPARγ信號通路。肥胖的db/db小鼠肝臟藥物代謝能力下降,導致肝臟內BBR滯留時間延長,這種延長增強了其對PPARγ的激動作用,從而加劇了肝臟脂質積累并最終引發肥胖特異性DILI。強調了肥胖或已有NAFLD患者肝臟藥物代謝能力降低在臨床實踐和藥物發現過程中的重要性。

維真產品

AAV8-PPARγ-4in1 shRNA ,
AAV8-vector

注射動物

5周齡雄性小鼠

注射方式

尾靜脈注射

注射劑量

1×1012 VG per mouse

免疫組化和WB證實AAV8-PPARγ-shRNA成功轉染并顯著敲低PPARγ水平

歡迎各位老師垂詢~13012994257

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