年龄相关性血清外泌体microRNA let-7e、mir-101-3p及mir-107在阿尔兹海默病发生中的作用及其机制研究

【目的】 通过系统性筛选阿尔兹海默病(AD)患者发生相关的血清外泌体相关microRNA及其靶基因的相关研究,提示AD新的发病机制,并为AD的早期诊断和病程预测提供新的候选指标。 【方法】 通过高通量测序芯片数据比对AD患者和正常人的脑脊液和血清中的miRNA表达谱,获取在AD患者的脑脊液和血清中共同下调的一组miRNA;同时通过生物信息学预测靶向AD的相关致病基因APP、PSEN1、PSEN2等的miRNA,取两组共有的miRNA let-7e、mir-101-3p、mir-107作为候选基因。通过荧光素酶报告基因实验验证这一组miRNA对靶基因的抑制作用,及在人神经母细胞瘤细胞株SHSY5Y中转入miRNA的抑制剂检测细胞凋亡以验证miRNA的功能。通过外泌体富集试剂盒富集AD患者、正常人血清、人神经母细胞瘤细胞株SHSY5Y培养基中的外泌体,通过real-time qPCR检测上述miRNAs表达量及其随年龄变化情况。最后利用不同年龄段小鼠动物模型,通过地高辛荧光标记探针进行海马区miRNAs的原位杂交分析和小鼠血清外泌体的miRNAs检测,验证外周血与脑组织miRNA随年龄改变的相关性。 【结果】 在正常人的血清外泌体中发现let-7e、mir-101-3p、mir-107成熟体均随年龄发生显著下调,而且在AD患者中这组miRNA的表达下调更为显著。不同年龄组正常小鼠脑组织和血清外泌体中miRNA的表达量同样随着年龄增加而逐步下调。随后发现在SHSY5Y细胞中过表达上述miRNAs可以导致APP、PSEN1、PSEN2表达发生显著下调,进一步的荧光素酶报告基因分析提示这一组miRNA可以直接靶向APP、PSEN1、PSEN2的3'UTR区域导致其翻译抑制。 【结论】 我们发现脑组织中的一组miRNA随着年龄的增加逐渐下调,从而解除对AD的相关致病基因的转录后抑制,这可能是AD发生的新的分子机制并与疾病进程相关。结果还提示神经元细胞可能通过外泌体释放这一组miRNA,并可以在患者血清中的外泌体中进行检测,因此有希望为AD患者早期诊断和病程预测提供新的无创性诊断标志物。     

siRNA介导核干因子基因沉默抑制肝癌细胞增殖并促进细胞凋亡

【目的】 核干因子(nucleostemin, NS)是最近发现的一个GTP结合蛋白,在神经干细胞、胚胎干细胞以及某些肿瘤细胞中均有表达。NS在多种肿瘤细胞增殖和凋亡调控中具有重要作用,然而其在肝癌中的作用尚未清楚。本研究通过检测其在不同肝癌细胞系和组织中的表达,并利用siRNA干扰技术,以探究NS在肝癌细胞增殖和凋亡中的作用。 【方法】 以肝癌组织和多种肝癌细胞系为研究对象,首先通过定量PCR及蛋白质印迹法分析细胞及肝癌组织中NS的表达。接着通过siRNA瞬时转染的方法降低NS的表达,并通过定量PCR和蛋白质印迹法检测干涉效果,利用MTT试验和细胞增长实时监控技术检测细胞增殖情况,流式细胞术探究紫外线(ultraviolet, UV)或血清饥饿诱导下细胞凋亡情况。 【结果】 蛋白质印迹及定量PCR结果显示NS在多种肝癌细胞系及肝癌组织中都有较高的表达,且在MHCC97H和Bel7402细胞中,MTT试验和细胞增长实时监控显示降低NS的表达能够抑制细胞增殖,流式细胞术和蛋白质印迹结果显示NS基因沉默能够促进UV和血清饥饿诱导的细胞凋亡。即NS可能具有促进细胞增殖和抑制细胞凋亡的作用。 【结论】 NS在肝癌组织和细胞中都有较高的表达,在MHCC79H和Bel7402细胞中,降低NS表达可抑制细胞增殖,促进UV及血清饥饿诱导的细胞凋亡。     

MicroRNA-31-3p靶向调控Sema4C表达对宫颈癌顺铂耐药性的作用及其机制研究

目的 探讨人宫颈癌细胞microRNA-31-3p（miR-31-3p）的表达及其靶向调控Sema4C表达对顺铂耐药性的作用机制研究。方法 取对数生长期Hela细胞,分别转染miR-31-3p mimics（miR-31-3p mimics组）、空白质粒（对照组）,以及在转染miR-31-3p mimics的基础上过表达Sema4C（miR-31-3p mimics＋Sema4C组）。采用实时荧光定量聚合酶链反应（qRT-PCR）检测miR-31-3p的表达,Western blotting检测转染mimics后Hela细胞Sema4C蛋白的表达,CCK-8法检测不同浓度顺铂作用下Hela细胞的耐药性变化。结果 miR-31-3p在宫颈癌细胞Hela中低表达（P <0.05）。miR-31-3p mimics组、miR-31-3p mimics+Sema4C组miR-31-3p相对表达量高于对照组（P <0.05）,且miR-31-3p mimics组与miR-31-3p mimics+Sema4C组miR-31-3p相对表达量比较,差异无统计学意义（P >0.05）。miR-31-3p mimics组、miR-31-3p mimics+Sema4C组Sema4C蛋白相对表达量低于对照组（P <0.05）;miR-31-3p mimics+Sema4C组Sema4C蛋白相对表达量高于miR-31-3p mimics组（P <0.05）。不同浓度顺铂作用下,miR-31-3p mimics组Hela细胞生存率均低于对照组（P <0.05）;2 μmol/L、3 μmol/L、4 μmol/L、5 μmol/L顺铂作用下,miR-31-3p mimics+Sema4C组Hela细胞生存率高于miR-31-3p mimics组（P <0.05）。结论 miR-31-3p靶向调控Sema4C表达,降低宫颈癌细胞对顺铂的耐药性。     

TNF-α/HIF-1α/VASP途径在肺癌A549细胞增殖和粘附中的作用研究

【目的】 肺癌是目前世界癌症导致死亡排名第一的肿瘤,其中肿瘤细胞的增殖和转移与肺癌的死亡率密切相关。最近的调查显示肿瘤坏死因子-α(TNF-α)与肿瘤的侵袭和转移相关,但是具体的机制仍不清楚。本实验旨在以肺癌A549细胞作为模型,研究TNF-α/HIF-1α/VASP途径在肺癌A549细胞的增殖和粘附中的作用。 【方法】 常规培养A549细胞,用MTT法和adhesion assay分别检测不同浓度的TNF-α对A549细胞增殖和粘附的影响。在随后的实验中采用高浓度的TNF-α刺激(120 ng/mL)作为刺激因素,分别用sh-RNA和pEGFP-C1-VASP敲除或过表达VASP、用siRNA和pEGFP-C1敲除或过表达HIF-1α,MTT法和adhesion assay分别检测细胞增殖和粘附水平,PCR检测HIF-1α和VASP在mRNA表达水平,蛋白质印迹法检测HIF-1α和VASP蛋白的表达。同时采用Luciferase assay 的方法检测HIF-1α与VASP启动子区域结合的状态。 【结果】 (1)高剂量TNF-α可以促进HIF-1α表达,从而下调VASP表达水平,抑制肺癌A549细胞增殖和粘附。(2)与空载质粒pEGFP-C1组相比,瞬时转染VASP过表达质粒pEGFP-C1-VASP后,A549细胞的增殖能力显著增加(P<0.05),粘附能力显著增加(P<0.05)。相反,与Scrambled-shRNA组比较,通过转染VASP shRNA特异性敲降VASP后,A549细胞的增殖能力显著降低(P<0.05),粘附能力显著降低(P<0.05)。(3)选择高浓度TNF-α(120 ng/mL)处理A549细胞24小时后,与空载质粒pEGFP-C1组相比,瞬时转染HIF-1α过表达质粒pEGFP-C1-HIF后,HIF-1α的表达在mRNA 和蛋白水平都显著增加(P<0.05),与此同时VASP的表达在mRNA和蛋白的水平显著降低(P<0.05)。相反,与Scrambled-siRNA组比较,通过转染HIF siRNA特异性敲降HIF-1α后, HIF-1α的表达在mRNA 和蛋白水平都显著降低(P<0.05),与此同时VASP的表达在mRNA和蛋白的水平显著增高(P<0.05)。(4)在给予肿瘤坏死因子-α诱导的细胞中,通过转染HIF siRNA特异性敲降HIF-1α表达后,TNF-α带来的HIF-1α的升高被部分抵消了(P<0.05)。(5)Luciferase assay 的检测结果提示HIF-1α可以与VASP启动子区域结合从而在转录水平上抑制VASP的表达。 【结论】 高浓度TNF-α通过增加HIF-1α的表达,调控并抑制VASP蛋白的表达,从而降低肺癌A549细胞增殖和粘附,从而发挥抗肿瘤的作用。     

维甲酸诱导基因I对氧固醇7α羟化酶的调控作用研究

【立论依据】 基因芯片结果显示,敲除维甲酸诱导基因I(RIG-I)的小鼠体内氧固醇7α羟化酶(下文称CYP7B1)基因水平发生变化,说明两者存在慢反应联系,本实验目的旨在探究这两个基因之间是否存在直接调控的快反应联系。 【设计思路】 本实验首先需要对基因芯片的结果进行确定,随后通过多种方式改变RIG-I的表达水平(干扰素刺激、质粒转染等),观察CYP7B1是否存在明显的协同表达变化。如果能确定两者之间确实存在直接调控关系,将进一步探究调控的具体机制,从分子水平阐释调控的环节。 【实验内容】 利用real-time PCR检测基因芯片结果;利用IFNγ上调RIG-I表达水平,并运用real-time PCR检测CYP7B1的表达水平变化;构建载有RIG-I基因的质粒并进行质粒转染,运用real-time PCR和蛋白质印迹法检测CYP7B1的基因表达和蛋白表达变化情况;转染RIG-I promoter,探究其调控CYP7B1的具体机制。 【材料】 细胞:293T细胞、Hela细胞、HepG2细胞等;其他:RIG-I、CYP7B1引物、一抗、二抗及其他常规所需试剂。 【可行性】 预实验中已经确定了RIG-I与CYP7B1间存在慢反应调控关系,同时也确定了相关文献中IFN-γ对RIG-I的上调作用,实验器材、试剂齐备。 【创新性】 本实验首次提出RIG-I基因与CYP7B1及其所参与的脂代谢过程有调控关系,对胆固醇代谢、神经甾体代谢、及CYP7B1缺乏所引起的一系列疾病的研究也可以提供一定的实验依据和理论支持。     

TSC1基因对调节性T细胞发育分化的免疫调控作用

【目的】 本研究利用TSC1的T细胞特异缺失小鼠探讨TSC1对T细胞尤其是调节性T细胞(Treg)发育的免疫调控效应。 【方法】 主要应用T细胞特异性TSC1基因敲除小鼠(Lck-cre; TSC1loxp/loxp)及细胞分子免疫学技术, 阐明TSC1基因对CD4⁺ Treg发育分化及其免疫功能的重要调控作用和规律。 【结果】 (1)TSC1基因缺失小鼠,其胸腺CD4⁺CD8^-T (CD4SP),CD8⁺CD4^-T(CD8SP),CD4^-CD8^-T(DN)和CD4⁺CD8⁺T(DP)细胞百分率无显著差异;(2)TSC1基因缺失小鼠CD4⁺Foxp3⁺Tregs百分率和细胞绝对数均明显增加;(3)小鼠外周免疫器官(脾脏)的CD4⁺CD25⁺Foxp3⁺T细胞百分率和绝对数均无显著差异;(4)小鼠胸腺中CD4⁺CD25⁺Foxp3^-T细胞百分率和绝对数有下降的趋势;(5)小鼠胸腺中Treg其他亚型如CTLA-4以及GITR型均有所增加。 【结论】 TSC1缺失可以影响nTreg的发育和分化,而对iTreg发育和分化无明显影响,并且TSC1对于nTreg的调节可能是通过调控其前体发育分化而实现的。     

Livin siRNA表达质粒的构建及其对宫颈癌HeLa细胞的作用

 【目的】 构建和鉴定针对人抑凋亡基因livin的siRNA质粒载体,并研究其对宫颈癌HeLa细胞的作用&#65377;【方法】 设计和合成针对人livin基因的siRNA寡核苷酸,定向克隆入质粒载体pmU6,脂质体瞬时转染入HeLa细胞中,用RT*9鄄PCR技术检测livin基因的mRNA表达水平,Western Blot技术检测Livin蛋白表达水平&#65377;用MTT法分析HeLa细胞增殖改变,流式细胞仪检测HeLa细胞周期变化&#65377;【结果】 livin siRNA表达质粒能高效而特异地剔除HeLa细胞中livin的表达,抑制肿瘤细胞增殖(P < 0.05),将HeLa 细胞阻止在G1期&#65377;【结论】 livin基因的siRNA对HeLa细胞增殖和细胞周期调控有重要影响,细胞凋亡可能是导致其细胞死亡的主要原因&#65377;     

microRNA干扰抑制MTDH的表达对乳腺癌细胞MDA-MB-231增殖和侵袭能力的影响

目的 探讨microRNA干扰技术沉默异黏蛋白（MTDH,metadherin蛋白）基因表达及对人乳腺癌细胞MDA-MB-231细胞增殖、转移、侵袭能力的影响。方法 将人工合成的针对MTDH基因的miRNA片段瞬时转染人乳腺癌细胞MDA-MB-231,通过Western blot法、RT-PCR法检测MTDH蛋白表达和MTDHmRNA;应用MTT检测法、划痕实验、Transwell实验检测抑制MTDH基因后对乳腺癌细胞增殖、转移、侵袭能力的影响。结果 MTDHmiRNA能有效抑制MTDH蛋白和MTDHmRNA表达,最佳抑制率分别为79.41%、80.56%（P<0.05）;经miRNA干扰的细胞,生长速度明显受到抑制（P<0.05）,侵袭迁移能力显著下降（P<0.05）。结论 MTDH miRNA瞬时转染人乳腺癌MDA-MB-231细胞可明显抑制癌细胞中MTDH表达,沉默MTDH基因表达后可明显抑制人乳腺癌MDA-MB-231细胞生长增殖、侵袭迁移能力。     

MicroRNA-219a-5p和AFAP1L2对胰腺癌细胞的作用研究

目的 探讨microRNA-219a-5p（miR-219a-5p）和肌动蛋白丝相关蛋白1相似蛋白2（AFAP1L2）对胰腺癌细胞的作用。方法 分别采用实时荧光定量聚合酶链反应（qRT-PCR）和Western blotting法检测胰腺癌细胞株（PANC-1、BXPC-3、SW1990、Capan-1）及正常胰腺导管上皮细胞（HPDE）miR-219a-5p、AFAP1L2的表达，采用siRNA及过表达质粒下调或上调AFAP1L2表达，CCK-8法观察胰腺癌细胞株增殖变化。采用mimics或inhibitor上调或下调miR-219a-5p表达，CCK-8法观察胰腺癌细胞株增殖变化。流式细胞术检测不同干预条件下细胞凋亡和细胞周期。生物信息学预测两者可能具有靶向调控关系。qRT-PCR和Western blotting法检测AFAP1L2 mRNA及蛋白表达，荧光素酶实验观察二者碱基配对关系，进一步验证miR-219a-5p对AFAP1L2具有靶向调控作用。结果 与HPDE细胞比较，胰腺癌细胞株中miR-219a-5p表达较低（P <0.05）。AFAP1L2 mRNA及蛋白在胰腺癌细胞株中的表达高于在HPDE细胞中的表达（P <0.05）。Capan-1或SW1990细胞培养48 h后，与空白对照组（NC组）比较，pCMV-EGFP-AFAP1L2组光密度（OD）值升高（P <0.05），siAFAP1L2组OD值下降（P <0.05），AFAP1L2对胰腺癌细胞增殖具有正向调控作用。Capan-1及SW1990细胞培养48 h后，与miR-NC组比较，miR-219a-5p mimics组OD值下降（P <0.05），miR-219a-5p inhibitor组OD值升高（P <0.05），miR-219a-5p表达对胰腺癌细胞增殖具有负向调控作用；上调miR-219a-5p表达，可诱导细胞S期阻滞，导致细胞凋亡增加。miR-219a-5p负向调控AFAP1L2表达；荧光素酶实验显示，miR-219a-5p与AFAP1L2的3''-URT互补结合，miR-219a-5p与AFAP1L2存在靶向调控关系。结论 miR-219a-5p通过靶向调控AFAP1L2表达负向介导胰腺癌细胞增殖及凋亡。     

蜂毒素对人肝癌细胞生长的抑制作用及其机制探讨

目的：研究蜂毒素对人肝癌细胞( HepG2、SMMC-7721)生长的抑制作用及其机制。方法采用MTT法检测蜂毒素对HepG2和SMMC-7721细胞增殖的抑制作用,实时定量PCR检测细胞中microRNA-203(mir-203)以及PIK3CA mRNA 的表达变化, Western blot法检测磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、磷酸化蛋白激酶B(P-AKT)的表达变化,瞬时转染人mir-203 mimics 过表达 mir-203后应用实时定量 PCR 和Western blot 检测 mir-203对 PI3K/AKT 信号通路的作用。结果与正常组比较,蜂毒素处理组细胞增殖明显受到抑制,并呈浓度依赖性;实时定量PCR结果显示蜂毒素(1、2、4 mg/L)可以明显升高mir-203的表达,PIK3CA mRNA 的表达无明显改变;Western blot法结果显示蜂毒素(1、2、4 mg/L)可以降低 PI3K 以及 P-AKT 蛋白的表达。在 HepG2和SMMC-7721细胞中过表达mir-203后,与正常组及转染阴性对照组比较,PIK3CA mRNA的表达无明显改变但PI3K以及P-AKT的蛋白表达降低。结论蜂毒素能抑制 HepG2和SMMC-7721细胞的增殖,其机制可能是通过上调mir-203的表达,进而在转录后水平靶向抑制PI3K的表达,抑制PI3K/AKT信号通路的活化。