基因載體中的WPRE 元件（土撥鼠肝炎病毒轉錄后調控元件）的作用

WPRE（Woodchuck Hepatitis Virus Post - Transcriptional Regulatory Element，土撥鼠肝炎病毒轉錄后調控元件）是基因載體中常用的順式作用元件，核心作用是通過轉錄后調控機制顯著提升目的基因的表達水平，同時具備增強載體表達穩定性等輔助功能，廣泛應用于慢病毒、腺相關病毒（AAV）等重組病毒載體及質粒載體中。

核心作用：提升目的基因表達效率
這是 WPRE 最核心的功能，其通過多個轉錄后調控環節協同作用，大幅提高 mRNA 的利用率和蛋白質合成效率，具體機制如下：
1、促進 mRNA 的正確加工與成熟
WPRE 包含類似真核生物 mRNA 的剪接信號和 poly (A) 信號相關調控序列，能輔助細胞內的剪接體和加尾復合物識別 mRNA 前體，促進剪接準確性和poly (A) 尾的有效添加。這一過程可減少未成熟 mRNA 的降解，增加成熟 mRNA 的產量，為后續翻譯提供更多功能完整的模板。

2、增強 mRNA 的核輸出效率
真核生物中，成熟 mRNA 需從細胞核轉運至細胞質才能進行翻譯。WPRE 能與細胞內的核輸出因子（如 TAP/NXF1 等）結合，形成復合物并通過核孔復合體快速將 mRNA 轉運到細胞質，縮短 mRNA 在細胞核內的滯留時間，減少其被核內核酸酶降解的概率，同時提升細胞質中 mRNA 的濃度。

3、提高 mRNA 的穩定性
WPRE 的二級結構中存在特定的莖 - 環結構，可保護 mRNA 免受細胞質中核酸外切酶的降解，延長 mRNA 的半衰期。此外，該元件還能減少 mRNA 因序列不穩定導致的降解，進一步增加可用于翻譯的 mRNA 總量。

4、優化 mRNA 的翻譯起始
部分研究表明，WPRE 可通過影響 mRNA 的二級結構，使核糖體更易結合到 mRNA 的 5' 端帽子結構，促進翻譯起始復合物的形成，從而提高蛋白質的合成效率。

輔助作用：增強載體表達的穩定性與適用性
1、降低載體沉默風險
在病毒載體（如慢病毒）介導的基因轉導中，外源基因易因宿主細胞的表觀遺傳修飾（如啟動子甲基化）而發生表達沉默。WPRE 可通過其調控作用維持 mRNA 的持續轉錄與翻譯，緩解基因沉默現象，保障目的基因在宿主細胞中長期穩定表達。

2、適配多種載體與細胞類型
WPRE 的調控機制具有較高的通用性，不依賴特定啟動子或細胞類型，可與 CMV、EF1α 等多種啟動子搭配使用，且在哺乳動物細胞、干細胞等多種細胞中均能發揮作用，提升載體在不同應用場景下的兼容性。