基因载体中的WPRE 元件起什么作用？

WPRE（Woodchuck Hepatitis Virus Post - Transcriptional Regulatory Element，土拨鼠肝炎病毒转录后调控元件）是基因载体中常用的顺式作用元件，核心作用是通过转录后调控机制显著提升目的基因的表达水平，同时具备增强载体表达稳定性等辅助功能，广泛应用于慢病毒、腺相关病毒（AAV）等重组病毒载体及质粒载体中。

核心作用：提升目的基因表达效率

这是 WPRE 最核心的功能，其通过多个转录后调控环节协同作用，大幅提高 mRNA 的利用率和蛋白质合成效率，具体机制如下：

1、促进 mRNA 的正确加工与成熟

WPRE 包含类似真核生物 mRNA 的剪接信号和 poly (A) 信号相关调控序列，能辅助细胞内的剪接体和加尾复合物识别 mRNA 前体，促进剪接准确性和poly (A) 尾的有效添加。这一过程可减少未成熟 mRNA 的降解，增加成熟 mRNA 的产量，为后续翻译提供更多功能完整的模板。

2、增强 mRNA 的核输出效率

真核生物中，成熟 mRNA 需从细胞核转运至细胞质才能进行翻译。WPRE 能与细胞内的核输出因子（如 TAP/NXF1 等）结合，形成复合物并通过核孔复合体快速将 mRNA 转运到细胞质，缩短 mRNA 在细胞核内的滞留时间，减少其被核内核酸酶降解的概率，同时提升细胞质中 mRNA 的浓度。

3、提高 mRNA 的稳定性

WPRE 的二级结构中存在特定的茎 - 环结构，可保护 mRNA 免受细胞质中核酸外切酶的降解，延长 mRNA 的半衰期。此外，该元件还能减少 mRNA 因序列不稳定导致的降解，进一步增加可用于翻译的 mRNA 总量。

4、优化 mRNA 的翻译起始

部分研究表明，WPRE 可通过影响 mRNA 的二级结构，使核糖体更易结合到 mRNA 的 5' 端帽子结构，促进翻译起始复合物的形成，从而提高蛋白质的合成效率。

辅助作用：增强载体表达的稳定性与适用性

1、降低载体沉默风险

在病毒载体（如慢病毒）介导的基因转导中，外源基因易因宿主细胞的表观遗传修饰（如启动子甲基化）而发生表达沉默。WPRE 可通过其调控作用维持 mRNA 的持续转录与翻译，缓解基因沉默现象，保障目的基因在宿主细胞中长期稳定表达。

2、适配多种载体与细胞类型

WPRE 的调控机制具有较高的通用性，不依赖特定启动子或细胞类型，可与 CMV、EF1α 等多种启动子搭配使用，且在哺乳动物细胞、干细胞等多种细胞中均能发挥作用，提升载体在不同应用场景下的兼容性。