HIF-1基因RNA干扰对肝癌HepG2细胞VEGF表达的抑制

缺氧诱导因子-1(HIF-1)是细胞缺氧反应网络的关键调节转录因子,而HIF-1α是决定HIF-1活性的亚单位。HIF-1能在缺氧条件下促进血管内皮生长因子(VEGF)依赖性的肿瘤血管形成。本研究构建了针对HIF-1α的pSUPER-EGFP siRNA表达载体,抑制HepG2细胞HIF-1α的表达。RT-PCR和Western blot蛋白印迹检测结果显示,RNA干扰能明显抑制HIF-1α的表达;在缺氧培养条件下,HepG2细胞中VEGF有较高的表达,当HIF-1α基因表达被有效抑制,VEGF mRNA和蛋白质的表达随之大幅下降。本研究结果表明,HIF-1α是血管生成因子VEGF表达的调节因子,通过RNA干扰导致的HIF-1α基因抑制,能下调VEGF的表达,提示HIF-1α基因可作为抗抑制VEGF依赖性的肿瘤血管生成的一个靶点。     

RNAi沉默HIF-10α基因抑制滋养细胞TGF-3β表达的实验研究

目的 构建缺氧诱导因子1α(hypoxia-inducible factor 1α,HIF-1α)基因的短发夹状干扰RNA(short hairpin RNA,shRNA)表达质粒,探讨其在低氧条件下对BeWo细胞转化生长因子3β(transforming growth factor 3β,TGF-3β)基因表达的抑制作用.方法 根据小干扰RNA(small interference RNA,siRNA)设计原则,针对HIF-1α基因设计并合成两条寡聚DNA片段,退火后克隆入pSilencer2.1-U6-neo质粒,应用脂质体将重组质粒转染BeWo细胞.缺氧培养后,应用Western blot法检测滋养细胞HIF-1α和TGF-3β蛋白表达水平,应用real time PCR法检测滋养细胞HIF-1α和TGF-3βmRNA表达水平.结果 成功构建HIF-1α的shRNA真核表达载体,转染BeWo细胞.低氧条件下,细胞HIF-1α蛋白和mRNA表达下降;同时细胞TGF-3β蛋白和mRNA表达也降低.结论 构建的HIF-1α基因shRNA表达质粒在低氧条件下明显抑制滋养细胞TGF-3β基因的表达.     

RNAi沉默HIF-1α基因抑制滋养细胞TGF-3β表达的实验研究

目的构建缺氧诱导因子1α（hypoxia-inducible factor 1α,HIF-1α）基因的短发夹状干扰RNA（short hair-pin RNA,shRNA）表达质粒,探讨其在低氧条件下对BeWo细胞转化生长因子3β（transforming growth factor3β,TGF-3β）基因表达的抑制作用。方法根据小干扰RNA（small interference RNA,siRNA）设计原则,针对HIF-1α基因设计并合成两条寡聚DNA片段,退火后克隆入pSilencer2.1-U6-neo质粒,应用脂质体将重组质粒转染BeWo细胞。缺氧培养后,应用Western blot法检测滋养细胞HIF-1α和TGF-3β蛋白表达水平,应用real time PCR法检测滋养细胞HIF-1α和TGF-3βmRNA表达水平。结果成功构建HIF-1α的shRNA真核表达载体,转染BeWo细胞。低氧条件下,细胞HIF-1α蛋白和mRNA表达下降;同时细胞TGF-3β蛋白和mRNA表达也降低。结论构建的HIF-1α基因shRNA表达质粒在低氧条件下明显抑制滋养细胞TGF-3β基因的表达。     

HIF-1α的RNA干涉可引起缺氧条件下人角膜上皮细胞VEGF表达下调和PEDF表达上调

目的探讨shRNA干扰HIF-1α表达对缺氧条件下人角膜上皮细胞(h CEC)血管内皮生长因子(VEGF)和色素上皮衍生因子(PEDF)表达的影响。方法针对HIF-1αmRNA序列靶点设计及合成3个小发夹RNA(shRNA),分别在体外转染自发永生化人角膜上皮细胞(S-ihCEC),转染后的S-ihCEC在1 mmol/L Co Cl2中缺氧诱导培养6 h,实时定量PCR检测HIF-1α、VEGF、PEDF的mRNA表达,Western blot法检测HIF-1α、VEGF的蛋白表达,ELISA检测PEDF的水平。结果与缺氧组比较,转染HIF-1αshRNA的S-ihCEC中HIF-1αmRNA表达下调、HIF-1α蛋白表达下调,VEGF mRNA表达下调、VEGF蛋白表达下调,PEDF mRNA表达上调(1. 22±0. 18)倍,PEDF水平升高。结论针对HIF-1α的shRNA能有效干扰S-ihCEC中HIF-1α的表达,并下调VEGF表达、上调PEDF的表达。     

siRNA敲减缺氧诱导因子1α表达对口腔鳞癌细胞活力及癌胚抗原相关细胞黏附分子1表达的影响

目的:探究缺氧诱导因子1α(HIF-1α)与口腔鳞癌细胞活力和凋亡的关系以及作用机制。方法:采用RT-PCR和Western blot检测口腔鳞癌细胞系Tca8113和CAL27以及正常口腔上皮细胞NOK中HIF-1α和癌胚抗原相关细胞黏附分子1(CEACAM1)的mRNA和蛋白表达量; RNA干扰技术沉默口腔鳞癌CAL27细胞中HIF-1α的表达,实验分为空白对照组、无义对照组和siRNA-HIF1-α组,MTT实验检测敲减HIF-1α表达对细胞活力的影响,流式细胞术检测细胞凋亡率的变化,Western blot检测HIF-1α、P21、血管内皮生长因子(VEGF)、Bcl-2和Bax的蛋白水平。结果:HIF-1α和CEACAM1在口腔鳞癌细胞中的表达量显著高于正常口腔细胞(P 0. 05),且二者表达量呈正相关; HIF-1α和CEACAM1在CAL27细胞中的表达量显著高于Tca8113细胞(P 0. 05)。siRNA-HIF-1α组细胞中的HIF-1α蛋白表达量显著低于空白对照组(P 0. 05)。敲减HIF-1α表达显著抑制CAL27细胞的活力(P 0. 05),促进其凋亡(P 0. 05),显著增加P21和Bax的蛋白水平(P 0. 05),明显降低VEGF和Bcl-2的蛋白水平(P 0. 05)。结论:HIF-1α在口腔鳞癌中高表达,干扰HIF-1α的表达可显著抑制细胞的活力,促进其凋亡。这可能是通过调控HIF-1α下游靶基因的表达以及肿瘤血管的生成来发挥作用的。     

血小板微粒通过激活单核细胞HIF-1α促进血管生成的作用

目的:探讨血小板微粒(PMP)通过单核细胞促进血管生成的作用及机制。方法:制备人PMP,采用基质胶栓实验检测PMP对体内新生血管形成的影响。在体外常氧和缺氧条件下,使PMP与人单核细胞系THP-1结合,ELISA法检测血管内皮生长因子(VEGF)的分泌水平,RT-qPCR检测THP-1细胞VEGF和低氧诱导因子1α(HIF-1α)mRNA的表达,转录活性实验检测THP-1细胞HIF-1α的转录活性;利用共培养系统检测PMP与THP-1细胞相互作用对人脐静脉内皮细胞(HUVECs)体外管腔形成的影响。结果:PMP诱导在体基质胶栓表面形成新生血管,HIF-1α选择性抑制剂chetomin可明显减弱该效应(P0.01)。在常氧和缺氧条件下,PMP均呈剂量依赖性地促进THP-1细胞表达和释放VEGF,上调HIF-1αmRNA的表达并增强其转录活性;阻断PMP与THP-1细胞的相互作用可以抑制THP-1细胞HIF-1α的转录活性以及VEGF的生成。PMP激活的单核细胞可促进HUVECs在体外基质胶上形成管腔,chetomin干预导致管腔的数量明显减少。结论:PMP通过激活单核细胞的HIF-1α诱导其释放VEGF,导致新生血管的形成,这可能是PMP促进动脉粥样硬化血管生成的一种新机制。     

缺氧诱导因子-1在大鼠缺血性脑损伤中的双重作用

缺氧诱导因子-1(HIF-1)是低氧生理及病理过程中起作用的重要转录调控因子,由HIF-1α和HIF-1β两个亚单位组成。HIF-1调控的基因在能量代谢、红细胞生成、血管生成、血管扩张,细胞存活与凋亡中起一定作用。在大鼠缺血性脑损伤中,由于缺血时间和程度的不同,HIF-1对神经细胞具有保护和诱导凋亡的双重作用。它可以通过诱导靶基因如血管内皮细胞生长因子(VEGF)、促红细胞生成素(EPO)、葡萄糖转移蛋白-1(GLU-1)及葡萄糖合成酶的生成对缺血后脑细胞产生保护作用。然而,在严重缺氧条件下,HIF可以通过与肿瘤抑制蛋白p53结合、诱导bcl-2家族中的凋亡前基因BNIP3和NIX的表达以及促进诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的生成而诱导细胞凋亡。特异性激活促进存活的基因或者抑制HIF-1的表达都可能成为临床治疗的策略。     

缺氧反应元件启动子表达反义血管内皮生长因子(VEGF)165 cDNA靶向性抑制骨肉瘤细胞VEGF表达

目的以缺氧诱导因子-1/缺氧反应元件(HIF-1/HRE)基因调节系统为载体,构建含HRE启动子的人反义血管内皮生长因子(VEGF)165 cDNA真核表达载体,探讨其对缺氧条件下骨肉瘤细胞VEGF表达的靶向性抑制作用.方法采用聚合酶链反应(PCR)和DNA重组技术构建由HRE启动子驱动的含荧光素酶(Luc)报告基因和人反义VEGF165 cDNA全长的真核表达质粒,将其转染骨肉瘤细胞系MG63,用液闪计数仪测定缺氧对报告基因表达的调节,酶链免疫吸附试验(ELISA)法检测缺氧条件下细胞VEGF表达的变化.结果成功构建了由HRE启动子驱动的含Luc和反义VEGF165 cDNA全长的真核表达质粒pBI-HRE-Luc-AsVEGF165,该质粒转染骨肉瘤细胞系,缺氧条件下可使报告基因在肿瘤细胞中的表达提高3.5×102倍,使肿瘤细胞VEGF分泌下降45%.结论利用肿瘤缺氧,HRE启动子能够实现反义VEGF165的高效表达,为开展靶向性抗肿瘤血管生成治疗提供了实验依据.     

VEGF及其受体的生物学特性

血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)及其受体(VEGFR1-VEGFR3)在血管生成中占有重要作用,VEGF有五个成员:VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGFD、以及胎盘生长因子(PlGF);三种受体:VEGFR1-VEGFR3。VEGF-A主要结合在VEGFR-1和VEGFR-2,VEGF-B和PlGF只结合在VEFGR-1上,VEGF-C和VEGF-D只结合在VEGFR-3上。不同的受体在不同的细胞上表达不一致,VEGFR-1主要表达在造血干细胞上;VEGFR-2主要表达在血管内皮细胞上;VEG-FR-3主要表达在淋巴内皮细胞上。VEGF的表达受到低氧转录因子HIF-1的调控,HIF-1是具有PAS环状结构的异二聚体,有三个亚单位:HIF-1α、HIF-2α、HIF-1β,HIF-1蛋白的稳定与降解受上游脯氨酰-4-羟化酶(PHDs)以及抑制因子FIH的调节。VEGF诱导肿瘤血管生成,促进肿瘤的播散、转移。拮抗VEGF的表达则成为抑制肿瘤血管生成的重要策略。     

缺氧诱导因子1α小干扰RNA对骨髓间充质干细胞缺氧诱导因子1α、基质细胞衍生因子1α和血管内皮生长因子基因表达的影响

背景:缺氧可以影响骨髓间充质干细胞分泌细胞因子,其机制可能是通过缺氧诱导因子1α起作用的。目的:观察缺氧诱导因子1αRNA干扰对骨髓间充质干细胞缺氧诱导因子1α、基质细胞衍生因子1α和血管内皮生长因子基因表达的影响。方法:贴壁法培养骨髓间充质干细胞,取第3～5代细胞用于实验,倒置显微镜下观察细胞形态,并用流式细胞仪检测其表面标志物CD34、CD44、CD90表达。将骨髓间充质干细胞分四组:常氧对照组(无干预因素)、缺氧组(缺氧24h)、脂质体对照组(转染空载脂质体后缺氧24h)、RNA干扰组(转染脂质体介导的RNA干扰序列后缺氧24h)。RT-PCR法检测骨髓间充质干细胞的缺氧诱导因子1α、基质细胞衍生因子1α和血管内皮生长因子mRNA表达水平,ELISA检测骨髓间充质干细胞培养上清缺氧诱导因子1α、基质细胞衍生因子1α和血管内皮生长因子蛋白表达水平。结果与结论:同常氧对照组比较,缺氧组缺氧诱导因子1α、基质细胞衍生因子1α和血管内皮生长因子基因及蛋白表达增高(P0.05);同脂质体对照组比较,RNA干扰组缺氧诱导因子1α、基质细胞衍生因子1α和血管内皮生长因子基因及蛋白表达降低(P0.05)。证实了缺氧条件可以使骨髓间充质干细胞血管内皮生长因子和基质细胞衍生因子1α的表达增加,抑制缺氧诱导因子1α的表达可以使血管内皮生长因子和基质细胞衍生因子1α的表达减少,缺氧诱导因子1α很可能是干细胞移植细胞因子分泌的调控因素。     

EGCG抑制肝癌细胞株HepG2增殖及HIF-1α/VEGF的表达

目的:研究表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)抑制肝癌生长的分子机制。方法:采用MTT方法观察EGCG对HepG2细胞株增殖的影响;利用体外厌氧培养技术,通过不同剂量的EGCG进行干预,检测肝癌细胞HIF-1α/VEGF的基因转录和蛋白表达;将肝癌细胞种植于裸鼠体内,观察EGCG对肿瘤生长的抑制作用,并且测定HIF-1α/VEGF的表达。结果:体外试验显示EGCG对肝癌细胞株HepG2的增殖有明显抑制作用;明显下调HIF-1α/VEGF蛋白的表达,而对HIF-1α基因转录影响不大;裸鼠体内试验中观察到EGCG对肿瘤生长有明显抑制作用,抑制率达39.8%±5.1%。结论:EGCG可明显抑制肝癌细胞的增殖,干预HIF-1α/VEGF信号转导通路可能是其抑制肿瘤生长的主要机制之一。     

缺氧诱导因子-1α在高原低氧脑损伤中的研究进展

缺氧诱导因子-1(HIF-1)是一种调节人体对缺氧反应的关键因子.HIF-1α是HIF-1的活性亚基,为细胞缺氧信号转导通路中的核心因子.缺氧条件下HIF-1α显著增高,调控细胞增殖、凋亡、红细胞及血管生成等重要过程.低压、低氧是高原环境的主要特点,近年来越来越多的平原居民前往高海拔地区工作、旅游,急进高原暴露有发展成...     

缺氧诱导因子-1与类风湿关节炎

缺氧诱导因子-1(HIF-1)是一种由缺氧诱导细胞产生的调节细胞氧平衡和缺氧反应基因表达的核转录因子。缺氧条件下,细胞核产生HIF-1与靶基因结合,促进靶基因转录,引起一系列细胞对缺氧的反应,在促进糖酵解、促进血管生成、红细胞生成及调节血管舒缩等方面具有重要的作用。在类风湿关节炎(RA)中,HIF-1的表达增加可能通过上调血管内皮生长因子及其受体表达调控糖酵解代谢,从而启动并持续炎症反应,上调转录因子Ets-1的表达,激活CXCL12/CXCR4通路,与诱导型一氧化氮合酶相互作用及影响细胞凋亡等机制参与RA的发病。HIF-1为RA的基因治疗提供了新途径。     

丹参酮IIA对低氧条件下人肝癌HepG2细胞增殖、凋亡的影响及与HIF-1α、VEGF和野生型P53蛋白表达的关系

 目的:探讨低氧条件下丹参酮IIA（Tan IIA）对人肝癌HepG2细胞增殖和凋亡的影响及其分子机制。方法:用氯化钴（CoCl2）创建低氧模型,实验分为常氧对照组、低氧对照组和低氧+Tan IIA处理组。不同浓度的Tan IIA 分别作用于低氧下人肝癌HepG2细胞24 h、48 h和72 h,采用MTT法测定Tan IIA 对低氧下HepG2细胞增殖的抑制作用。不同浓度的Tan IIA 分别作用于低氧条件下HepG2细胞24 h和48 h后,Hoechst 33258染色法检测细胞核的形态学变化并计算凋亡率。不同浓度的Tan IIA 作用于低氧条件下人肝癌HepG2细胞48 h后,Western blotting检测低氧诱导因子1α (HIF-1α)、血管内皮生长因子（VEGF）和野生型P53的蛋白表达情况。结果:低氧条件下Tan IIA以时间和剂量依赖方式抑制HepG2细胞的生长和增殖。Tan IIA 作用于低氧下的HepG2细胞后,可见典型的凋亡细胞形态学特征,细胞凋亡率呈时间、剂量依赖性的增加。Western blotting免疫印迹法显示常氧对照组的HIF-1α和VEGF表达较低,而低氧对照组的HIF-1α、VEGF蛋白表达较常氧组升高,低氧下随着Tan IIA 浓度的升高,HIF-1α和VEGF蛋白的表达明显降低,野生型P53蛋白的表达随着Tan IIA 浓度的升高而升高。结论: 低氧条件下,Tan IIA能抑制肝癌HepG2细胞增殖并诱导其凋亡,其机制可能与抑制HIF-1α和VEGF蛋白表达,上调P53蛋白表达有关。     

缺氧诱导因子-1与类风湿关节炎

缺氧诱导因子-1（HIF-1）是一种由缺氧诱导细胞产生的调节细胞氧平衡和缺氧反应基因表达的核转录因子。缺氧条件下，细胞核产生HIF-1与靶基因结合，促进靶基因转录，引起一系列细胞对缺氧的反应，在促进糖酵解、促进血管生成、红细胞生成及调节血管舒缩等方面具有重要的作用。在类风湿关节炎（RA）中，HIF-1的表达增加可能通过上调血管内皮生长因子及其受体表达调控糖酵解代谢，从而启动并持续炎症反应，上调转录因子Ets-1的表达，激活CXCL12／CXCR4通路，与诱导型一氧化氮合酶相互作用及影响细胞凋亡等机制参与RA的发病。HIF-1为RA的基因治疗提供了新途径。     

HIF-2α诱导MSCs向内皮细胞分化的机制

缺氧诱导因子-2(hypoxia-inducible factor-2,HIF-2)是一种转录因子.其主要活性作用部位是HIF-2α亚基,与HIF-1α有高度同源性,但二者在基因调节中有不同的作用,HIF-2α能优先表达某些靶基因如EPO、IGF、VEGFR等,是近年来研究较热门的一种促血管新生因子.骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)向内皮细胞分化、促进血管新生及管腔形成在很大程度上取决于HIF-2α的调节作用,此调节过程主要依赖于VEGF/VEGFR信号途径.     

缺氧微环境对胶质瘤细胞U251迁移性的影响

目的：探讨二氯化钴模拟化学缺氧的细胞微环境对人胶质瘤U251细胞增殖与迁移性的影响及其机制。方法胶质瘤U251细胞的培养基中加入二氯化钴模拟细胞缺氧,通过MTS检测细胞增殖,通过划痕实验检测细胞迁移,通过实时荧光定量PCR检测U251细胞表达血管内皮生长因子水平,采用免疫印迹检测细胞内缺氧诱导因子HIF-1α、动力蛋白RhoA与Cdc42、粘附分子E-cadherin与β-catenin表达,以及该过程中信号转导因子STAT3的磷酸化水平。结果二氯化钴不会促进U251细胞增殖,能显著促进细胞迁移;缺氧条件下U251细胞内VEGF水平升高, E-cadherin、β-catenin表达降低, HIF-1α表达和STAT3磷酸化水平随时间上调。结论二氯化钴模拟缺氧微环境可通过抑制U251细胞间粘附分子E-cadherin、β-catenin表达和提高VEGF-a水平,促进胶质瘤细胞迁移及周围血管生成,增强胶质瘤迁移与转移能力,细胞内信号转导分子HIF-1α和STAT3的激活在该过程中起重要作用。     

缺氧反应元件启动子-反义血管内皮生长因子165 cDNA和单纯疱疹病毒1-胸苷激酶基因共表达治疗骨肉瘤的体外研究

目的探讨缺氧条件下,转基因细胞血管内皮生长因子（VEGF）表达变化以及单纯疱疹病毒1-胸苷激酶（HSV1-TK）／丙氧鸟苷（GCV）系统对转基因细胞的特异杀伤作用。方法以缺氧诱导因子-1／缺氧反应元件（HIF-1／HRE）基因调节系统为载体,采用DNA重组技术构建由HRE启动子驱动的含人反义VEGF165 cDNA全长和HSV1-TK基因的真核表达质粒,将其稳定转染入骨肉瘤细胞系MG63。应用PCR和RT-PCR方法检测TK基因的整合及转录;用MTT法和混合共培养实验分别检测转基因细胞在缺氧或不缺氧条件下对GCV的敏感性以及HSV1-TK／GCV系统的“旁观者效应”;ELISA法检测细胞在缺氧条件下VEGF表达变化;流式细胞仪检测细胞周期改变及电镜观察细胞超微结构变化。结果成功构建了由HRE启动子驱动的含反义VEGF165 cDNA全长和潮霉素磷酸转移酶-单纯疱疹病毒胸腺嘧啶激酶（HyTK）基因的真核表达质粒pBI-HRE-AsVEGF165-HyTK;得到转基因细胞系MG63TV;检测到MG63TV细胞内TK基因的DNA和mRNA。缺氧条件下,转基因细胞存活率与GCV浓度呈现剂量依赖性,对GCV的敏感性提高了100倍;HSV1-TK／GCV系统旁观者效应明显增强;肿瘤细胞VEGF分泌下降50％。缺氧和GCV共同作用使转基因细胞DNA合成抑制,细胞周期阻滞于G0～G1期,细胞发生凋亡和坏死。结论利用肿瘤缺氧,HRE启动子能够实现反义VEGF165对体外培养的肿瘤细胞VEGF表达的靶向性抑制作用,并能增强HSV1-TK／GCV系统对肿瘤细胞的特异性杀伤作用和旁观者效应。该双基因共表达载体系统为实践联合抗血管生成和自杀基因治疗骨肉瘤提供了实验依据。     

骨肉瘤中HIF-1α、VEGF、P53表达与血管生成和预后的关系

目的检测缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)及VEGF、p53、CD34在骨肉瘤的表达，探讨其与缺氧情况下骨肉瘤血管生成和预后的关系。方法采用免疫组织化学S-P法检测46例有完整随访资料的骨肉瘤病例中HIF-1α、VEGF、p53、CD34的表达。用Spearman分析各指标间的相关性．并结合临床资料进行生存曲线分析。结果46例骨肉瘤标本中有14例(30．4％)表达HIF-1α；HIF-1α表达组VEGF、p53表达强度及术后转移率均高于HIF-1α不表达组；HIF-1α表达组患者术后1年生存率及总生存率均显著低于HIF-1α不表达组。HIF-1α表达与VEGF、p53表达之间存在显著相关性；HIF-1α表达与微血管密度(MVD)之间无相关性。结论骨肉瘤组织中存在HIF-1α的过表达，HIF-1部分地参与了骨肉瘤的演进，HIF-1通过调节VEGF的表达在骨肉瘤血管生成中发挥着重要作用；HIF-1和p53缺失或突变可能协同参与了缺氧对骨肉瘤肿瘤细胞的调节，HIF-1α表达与骨肉瘤的不良预后密切相关，是评估骨肉瘤患者预后的重要指标。     

低氧诱导因子-1在类风湿关节炎中的作用

低氧诱导因子-1（HIF-1）是普遍存在于人和哺乳动物细胞中的低氧应答词控因子，通过调控一系列与缺氧适应有关基因的表达以维持机体氧稳态。在低氧条件下，HIF—1表达上调并与靶基因结合，促进靶基因转录，引起一系列细胞对低氧的反应。在类风湿关节炎（RA）中，HIF-1表达增加，并通过促进滑膜血管生成、抑制细胞凋亡、调节糖酵解等途径调控RA的发生发展。基于抗HIF-1的靶向治疗可为RA开辟新的治疗途径。