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外源质粒DNA通过胃肠道途径吸收可达到基因治疗、免疫和代谢调控的目的。外源质粒DNA吸收、基因转移可能对机体造成的影响令人关注。论文研究了外源质粒在胃肠道中的吸收和对机体免疫功能的影响,以基因芯片为技术平台,主要研究外源质粒DNA对机体基因差异表达的影响。主要研究结果如下:1外源质粒DNA在小鼠体内的组织分布及整合的可能性评价实验首先研究外源质粒DNA在小鼠体内的吸收及对整合的可能性进行评价。实验采用5-6周龄,体重20g左右的健康昆明种小鼠,给每只小鼠灌注pcDNA3s质粒溶液200μg,于灌胃后1,3,6,24h,48h及3,6wk分离肺、肾、脾、肠系膜淋巴结、胸腺、生殖器官、粪便、十二指肠、大肠、血液、肌肉及肝脏等。提取组织总DNA,采用半定量PCR法检测外源质粒DNA在不同组织分布及随时间的变化情况。凝胶电泳分离宿主基因组DNA与外源质粒DNA,以组织基因组DNA为模板,PCR法检测质粒DNA在基因组上的整合率。对照模板中加入不同拷贝数的pcDNA3s质粒,确定PCR反应的敏感性。采用氨苄青霉素筛选肠道粪便细菌中的质粒阳性克隆。灌胃质粒pcDNA3s后,可在不同组织、不同时间检测到质粒DNA的存在,至灌胃第6周后,除了肾脏外在其他组织均呈阴性。外源质粒DNA在体内主要以片段形式存在,在各组织基因组DNA中未检测到质粒DNA的整合。未检测到肠道粪便细菌中的质粒阳性克隆,说明在肠道中质粒DNA不会转化到肠道细菌中。结果表明外源质粒DNA能被胃肠道吸收,迅速分布于小鼠各个器官中并以碎片的形式在体内存留较长的时间。外源质粒DNA经胃肠道途径不会整合到宿主染色体基因组上。2外源质粒DNA在小鼠肠道中的吸收机制研究实验采用5-6周龄Balbc/C雄性小鼠6只,随机分成2组,一组为实验对照组,灌胃200μL生理盐水,另一组给小鼠灌胃1μg/μL质粒pcDNA3溶液200μL,灌胃后4h ,分离空肠一段并提取总RNA,RT-PCR逆转录成cDNA,将双链cDNA进行体外转录合成cRNA, cRNA再次反转录成cDNA,Cy5-dCTP标记实验组cDNA,Cy3-dCTP标记实验组cDNA,标记的DNA与芯片进行杂交、洗涤、并进行扫描,采用GenePix Pro4.0进行数据分析。结果显示17667条基因中,一共有4196条基因表达,其中明显差异表达的基因有61条,表达上调36条,表达下调25条。外源质粒DNA可诱导肠道阴离子转运蛋白的表达,提示肠道中可能存在转运蛋白介导外源质粒DNA的吸收。外源质粒DNA进入肠道后能够引起肠道免疫应答基因发生变化。外源质粒DNA上调微粒体谷胱甘肽硫转移酶和谷胱甘肽过氧化物酶的表达,增强肠道的抗氧化功能。外源质粒DNA通过抑制肠道Caspase3基因而抑制肠黏膜细胞凋亡。肠道丝裂原激活蛋白激酶基因(MAP2K2)发生上调,说明外源质粒DNA可能通过MAPK途径激活肠黏膜细胞。