Effects of eukaryotic expression plasmid encoding human tumstatin gene on endothelial cells in vitro

摘要： 背景 肿瘤抑素（tumstatin）是一种新型的内源性血管生成抑制剂,目前的研究大都是用纯化的肿瘤抑素蛋白。本研究的目的是研究肿瘤抑素过表达质粒的体外抗血管生成作用,揭露其抑制血管内皮细胞生长的潜在机制,并寻找一种能够持续释放肿瘤抑素的方法。 方法：构建了肿瘤抑素真核表达质粒pcDNA-tumstatin并用它转染人脐静脉内皮细胞系ECV304细胞和人肾癌细胞系ACHN细胞。采用RT-PCR和Western blot技术分别检测tumstatin在两种细胞中的表达情况。通过细胞增殖实验（CCK-8）和细胞周期分析评价tumstatin 过表达对ECV304细胞增殖的影响。为研究pcDNA-tumstatin 体外抑制血管内皮细胞的机制,采用western blot技术检测细胞周期蛋白D1的蛋白水平。 结果 DNA测序确认了pcDNA-tumstatin质粒构建成功。RT-PCR和western blot 结果表明tumstatin能在这两种细胞中有效表达。Tumstatin基因转入后,ECV304细胞生长受到明显抑制,细胞周期停滞于G1期。我们的研究也表明,pcDNA-tumstatin可能通过下调cyclin D1蛋白的水平来抑制血管内皮细胞增殖。 结论 pcDNA3.1+介导的tumstatin过表达能够特异性的抑制血管内皮细胞的增殖,这可能是由于cyclin D1下调导致的细胞周期阻滞于G1期导致的。此外,基因治疗或许是持续释放tumstatin的一种新的策略。     

Ad-VEGI151对人脐静脉内皮细胞增殖的影响

目的:研究以复制缺陷型重组腺病毒为载体的血管内皮细胞生长抑制因子基因(VEGI151)对静脉内皮细胞的增殖抑制作用.方法:利用腺病毒载体pCA13构建携带VEGI151基因的质粒,经293A细胞包装、扩增,Western印迹法检测病变细胞内基因的蛋白质表达.X-gal染色测定重组腺病毒载体系统的基因转移效率,结晶紫染色法检测细胞D570/630值,观察Ad-VEGI151对ECV304细胞增殖抑制作用的效果,免疫组织化学检测ECV304细胞内VEGI151基因的蛋白质表达.结果:应用细胞内质粒DNA同源重组法,将脂质体介导质粒pCA13-VEGI151与pJM17共转染293A细胞制备重组腺病毒,所获病毒滴度高,是一种制备重组腺病毒切实可行的方法.Ad-VEGI151在病变细胞内能成功表达蛋白,具有较高的基因转移效率,对静脉内皮细胞的增殖具有强烈的抑制作用,并能在靶细胞内表达有生物学活性的蛋白质.结论:以复制缺陷型重组腺病毒为载体的VEGI151基因能在靶细胞内表达具有生物学活性的蛋白质,抑制体外静脉内皮细胞的增殖,这为进一步肿瘤及新生血管性疾病的基因治疗提供了新的方法.     

热休克蛋白72的克隆表达及其对人脐静脉内皮细胞ECV304凋亡的影响

目的:克隆并表达热休克蛋白72(HSP72),探讨其在动脉粥样硬化患者血清中的表达及其对细胞凋亡的影响。方法:构建HSP72原核表达载体,纯化并制备相应的抗体;Westernblotting检测其在动脉粥样硬化患者血清中的表达;四甲基偶氮唑盐(MTT)法和流式细胞术分析HSP72对人脐静脉内皮细胞ECV304细胞增殖和凋亡的影响。结果:表达并纯化了HSP72蛋白,制备了其相应的多克隆抗体;HSP72在动脉粥样硬化患者血清中表达明显升高;对ECV304细胞增殖起到一定的抑制作用,同时能促进细胞凋亡。结论:HSP72可能通过促进细胞凋亡,从而促进动脉粥样硬化发生。     

Up regulation of interleukin-8 expressions induced by mast cell tryptase via protease activated receptor-2 in endothelial cell line

Treyxpctlausseiv,ely a in s merainste ce pllro tgeraasneule so,cc uisrri rnegpor taeldmo tsotstimulate microvascular leakage potently and to augmentthe process in allergic inflammatory responses·1Tryptase also activates endothelial cells by inducinghuman dermal microvascular endothelial cell tubeformation2 and up-regulating the pro-inflammatoryfactors in human umbilical endothelial cells·3In humanperipheral blood eosinophils, tryptase inducesinterleukin-6 ( IL-6 ) and interleukin-8 ( IL-8 )…     

人纤溶酶原K5区基因真核表达载体的构建和活性鉴定

目的 构建含人纤溶酶原K5区基因的真核表达载体，转染人乳腺癌细胞株MDA—MB—231，观察阳性克隆表达的K5蛋白对人脐静脉内皮细胞株ECV304和MDA—MB—231细胞增殖的影响。方法 应用PCR将人纤溶酶原信号肽序列引入K5cDNA，所得的目的片段与真核表达载体pcDNA3重组，构建重组质粒poDNA3K5，脂质体法将其转染MDA—MB—231，G418筛选阳性克隆，PCR鉴定，RT-PCR和Western blot检测K5的表达。将鉴定正确的阳性克隆的培养上清作用于ECV304细胞，MTT、法检测其增殖情况，并用MTT法检测转染pcDNA3K5对MDA—MB—231细胞增殖的影响。结果 构建的重组质粒pcDNA3K5经酶切鉴定、测序正确，将其转染MDA-MB-231后挑取的阳性克隆有3个经PCR鉴定正确，并经RT-PCR和Western blot检测证实K5的表达。阳性克隆的培养上清作用于ECV304细胞后，其存活率降低；转染pcDNA3K5对MDA—MB—231细胞增殖无明显影响。结论 应用脂质体法将带有人纤溶酶原信号肽序列的K5cDNA转染MDA-MB-231细胞后，其分泌产生的有生物学活性的K5，呈现对ECV304细胞增殖的抑制作用，而对MDA-MB-231细胞的生长则无影响。     

血红素氧合酶-1基因真核表达载体的构建及其在血管内皮细胞中的表达

目的克隆血红素氧合酶-1（HO-1）基因，并构建真核表达载体，建立重组HO-1蛋白的血管内皮表达细胞系。方法从大鼠脾脏中提取RNA，利用反转录聚合酶链式反应（RT—PCR），克隆到鼠的HO-1基因，并对该基因片段进行T载体克隆、酶切鉴定和测序分析。将HO-1基因插入到真核表达载体pcDNA3中，利用脂质体介导将重组质粒转染血管内皮细胞ECV304细胞，经G418加压筛选后，对细胞进行间接免疫荧光和Western blot分析。结果DNA测序分析表明克隆的HO-1基因与文献报道一致，酶切鉴定证实基因正确地插入表达载体中。经间接免疫荧光和Western blot表明重组HO-1蛋白在ECV304细胞中获得高效表达，其分子量约为32kD。结论HO-1基因真核表达载体的成功构建和重组HO-1蛋白在血管内皮细胞系中的高效表达，为进一步研究其生物学功能奠定了基础。     

外源性antizyme1基因转染对SH-SY5Y细胞的生物学影响

目的 研究antizyme 1(AZl)基因对成人神经廇SH-SY5Y细胞增殖、细胞周期及凋亡的影响.方法 将构建好的AZ1基因重组真核表达载体pAZ1m稳定转染SH-SY5Y细胞.通过MTT法检测细胞增殖变化,流式细胞术分析AZ1转染对细胞周期及凋亡的影响.RT-PCR与Western blotting检测AZ1基因转染对cyclin D1和caspase-3表达的影响,caspase-3试剂盒检测酶活性变化.结果 稳定转染SH-SY5Y细胞后,检测结果显示AZ1基因转染能够减慢SH-SY5Y细胞增殖速度,并使细胞停滞于G0/G1期.在cyclin D1基因表达抑制的同时,caspase-3基因表达上调.酶活性测定显示Caspase-3活性上升.结论 AZ1基因能够抑制SH-SY5Y细胞增殖,通过降低cyclin D1的表达阻滞细胞周期于G0/G1期,并上调caspase-3表达促进SH-SY5Y细胞凋亡.     

GST-hPBD融合蛋白的克隆、表达及活化Rac1蛋白的分析

目的:制备GST-hPBD融合蛋白,探讨活化的Rac1在血管内皮细胞中的表达. 方法:采用RT-PCR方法克隆与活化Rac1相结合的hPBD基因片段,构建pGEX-2T/hPBD原核表达载体,并纯化GST-hPBD融合蛋白;应用pull down测定血管内皮细胞中活化Rac1的蛋白表达. 结果:基因测序证实原核表达载体pGEX-2T/hPBD序列正确,并在大肠杆菌中高效表达,纯化得到纯度约75% GST-hPBD融合蛋白,其Mr为36 000;进一步分析证实血管内皮细胞可表达活化的Rac1蛋白. 结论:成功构建了人pGEX-2T/hPBD原核表达载体,纯化了GST-hPBD融合蛋白,并检测到血管内皮细胞中活化Rac1蛋白的表达.     

eola1下调表达对ECV304细胞增殖的影响

目的设计和构建人类新基因人内皮高表达脂多糖相关因子1(endothelium-overexpressed lipopolysaccharide-associated factor1, eola1)特异性的小干扰RNA表达载体sieola1,建立eola1下调表达模型,观察eola1下调表达对细胞增殖的影响.方法设计靶点特异性的寡核苷酸,连接到经BamHⅠ-HindⅢ酶切线性化的pSlincer3.1/H1质粒上;转染重组质粒到ECV304细胞,通过定量RT-PCR实验检测靶基因的抑制情况;对转染sieola1质粒的细胞进行细胞计数,并应用流式细胞仪观察细胞周期的变化.结果构建的小RNA干扰质粒sieola1转染ECV304细胞能够抑制靶基因eola1的表达;细胞计数和流式细胞仪检测结果显示eola1表达抑制后,细胞生长周期延长.结论成功构建了针对eola1基因的siRNA质粒;细胞计数和流式细胞仪检测结果初步确认eola1具有抑制ECV304细胞增殖的作用.     

血管内皮生长因子重组DNA的构建及体外表达

目的:以质粒PCNDA3.0为载体,研究血管内皮生长因子(VEGF)目的基因在体外真核细胞中的表达.方法:将编码人可溶性VEGF165的目的基因克隆于带有CMV启动子/增强子的PCNDA3.0载体上,重组为PCNDA3.0-VEGF165质粒载体.直接以质粒DNA形式应用脂质体介导的方法转染人脐静脉内皮细胞ECV304,收取细胞上清,用ELISA和Western blot方法检测上清中VEGF165可溶性表达产物.结果:VEGF165基因在CMV启动子/增强子的调控下,可在ECV304细胞高效表达,且在转染后72 h表达量明显高于转染后48 h的表达.结论:以质粒PCNDA3.0为载体,VEGF165基因可以在体外真核细胞中表达,为治疗缺血性疾病提供一个新的基因治疗途径.     

miRNA-195抑制剂对高糖培养血管内皮细胞生物学行为的影响及机制

目的：探讨高糖环境下miRNA-195 抑制剂对血管内皮细胞行为的影响及机制。方法：培养人脐静脉血管内皮细胞（HUVECs）ECV304,分别用高糖（HG）、miRNA-195模拟质粒（mimic）、miRNA-195抑制质粒（inhibitor）、Sirt1激动剂白藜芦醇（RES）处理细胞株,CCK-8试剂盒检测增殖活力,RT-PCR检测miRNA-195及Sirt1 mRNA水平,Western blot检测Sirt1、p-FoxO1、FoxO1、Caveolin-1、血管内皮生长因子（VEGF）蛋白表达水平,划痕实验检测HUVECs的迁移能力,transwell小室实验检测细胞侵袭能力,Matrigel胶检测HUVECs的成管能力。结果：HG促进HUVECs的增殖、迁移、侵袭,增强成管能力（P ＜0.05）;而miRNA-195inhibitor则明显抑制HUVECs的增殖、迁移,降低成管能力（P ＜0.05）。结论：miRNA-195 inhibitor或许通过miRNA-195/Sirt1/FoxO1/Caveolin-1/VEGF通路影响HG环境下HUVECs的生物学功能。     

Effects of cloned tumstatin-related and angiogenesis-inhibitory peptides on proliferation and apoptosis of endothelial ceils

Background Tumstatin is a recently developed endogenous vascular endothelial growth inhibitor that can be applied as an anti-angiogenesis and antineoplastic agent.The study aimed to design and synthesize the small molecular angiogenesis inhibition-related peptide (peptide 21),to replicate the structural and functional features of the active zone of angiogenesis inhibition using tumstatin and to prove that synthesized peptide 21 has a similar activity:specifically inhibiting tumor angiogenesis like tumstatin.Methods Peptide 21 was designed and synthesized using biological engineering technology.To determine its biological action,the human umbilical vein endothelial cell line ECV304,the human ovarian cancer cell line SKOV-3 and the mouse embryo-derived NIH3T3 fibroblasts were used in in vitro experiments to determine the effect of peptide 21 on proliferation of the three cell lines using the MTT test and growth curves.Transmission electron microscopy (TEM) and flow cytometry (FCM) were applied to analyze the peptide 21-induced apoptosis of the three cell lines qualitatively and quantitatively.In animal experiments,tumor models in nude mice subcutaneously grafted with SKOV-3 were used to observe the effects of peptide 21 on tumor weight,size and microvessel density (MVD).To initially investigate the role of peptide 21,the effect of peptide 21 on the expression of vascular endothelial growth factors (VEGFs) by tumor tissue was semi-quantitatively analyzed.Results The in vitro MTT test and growth curves all indicated that cloned peptide 21 could specifically inhibit ECV304 proliferation in a dose-dependent manner (P ＜0.01);TEM and FCM showed that peptide 21 could specifically induce ECV304 apoptosis (P ＜0.01).Results of in vivo experiments showed that tumors in the peptide 21 group grew more slowly.The weight and size of the tumors after 21 days of treatment were smaller than those in the control group (P ＜0.05),with a mean tumor inhibition rate of 67.86%;MVD of the tumor tissue in the peptide 21 group was significantly lower than in the control group (P＜0.05);the number of cells positive for VEGF in the peptide 21 group was significantly fewer than in the control group (P ＜0.01).Conclusions Similar to the activity of tumstatin in specifically inhibiting tumor angiogenesis,peptide 21 may specifically inhibit tumor endothelial cell proliferation and induce their apoptosis,thereby suppressing tumor angiogenesis and indirectly inhibit the growth,infiltration and metastasis of tumors.Peptide 21 may exert its effect through down-regulating the VEGF expression of tumor cells and vascular endothelial cells.     

人GFP-AWP1融合基因载体的构建及其在293细胞中的表达

目的 克隆、构建绿色荧光蛋白(GFP)-AWP1(associated with protein kinase C related kinase 1,AWP1)表达载体,观察AWP1在293细胞中表达和定位。方法 采用逆转录PCR(RT-PCR)法从人ECV304内皮细胞中扩增AWP1cDNA编码区,并将其重组于GFP表达载体pEGFP-C2中。经酶切、序列鉴定分析后,将该重组质粒通过DOTAP脂质体介导,转染293细胞。荧光显微镜观察AWP1在细胞内的表达和分布。结果 GFP-AWP1融合基因表达载体经酶切鉴定和测序分析确认构建成功,并在293细胞中获得了高效表达。荧光显微镜下,在不携带外源基因的空载体pEGFP-C2转染的对照组293细胞,绿色荧光均匀分布于整个细胞中;在重组质粒pEGFP-C2/AWP1转染的293细胞,绿色荧光弥散分布于细胞质内。结论 成功构建GFP-AWP1融合基因表达载体并表达于293细胞胞质中。     

Construction of GFP-AWP1 fusion gene vector and its expression in 293 cells]

OBJECTIVE: To construct green fluorescent protein (GFP)-AWP1 (a novel human protein associated with protein kinase C-related kinase 1) fusion gene vector for observing the expression and localization of AWP1 in 293 cells. METHODS: The coding region in AWP1 cDNA was amplified by RT-PCR from human endothelial cell line ECV304 and recombined into pEGFP-C2 plasmid expressing GFP. After identification with restriction endonucleases and sequence analysis, the recombinant plasmid was transfected into 293 cells with the cationic liposome DOTAP as the transfection reagent. The expression and localization of AWP1 were observed under a fluorescence microscope. RESULTS: Restriction endonuclease assay and sequence analysis verified the successful construction of the recombinant vector pEGFP-C2/AWP1, and GFP-AWP1 fusion protein was highly efficiently expressed in 293 cells. Under fluorescent microscope, green fluorescence was seen homogeneously distributed in the entire cell body of the cells transfected by the empty vector pEGFP-C2, but diffusely in the cytoplasm of the cells transfected by the recombinant vector pEGFP-C2/AWP1. CONCLUSION: GFP-AWP1 fusion gene vector is successfully constructed and the fusion protein expressed in the cytoplasm of 293 cells.     

siCASK重组载体构建及效应检测

目的　构建针对人CASK基因的siRNA质粒 ,建立CASK下调表达的细胞模型 ,为CASK相关的细胞信号研究奠定基础。方法　选择人CASK基因不同靶点 ,体外合成DNA模板 ,经退火后插入到pSilencer3 .1hygro载体的多克隆位点。阳性重组质粒转染ECV3 0 4细胞 ,蛋白印迹。观察siCASK对目的蛋白表达的抑制效率。结果　酶切、测序表明以pSi lencer3 .1hygro为载体的重组质粒siCASK构建成功。siCASK转染细胞后 ,能够明显抑制目的蛋白的表达。结论　成功构建了siRNA重组质粒 ,为下一步CASK功能研究奠定基础。     

hSulf-1基因腺病毒表达载体的构建及其对血管内皮细胞增殖、迁移能力的影响

目的 构建携带人硫酸酯酶1基因(hSulf-1)的腺病毒载体,研究其对于人脐静脉内皮细胞ECV-304增殖、迁移能力的影响。方法 通过基因操作技术将hSulf-1基因插入到腺病毒基因组中,构建重组腺病毒Ad5-hSulf1;应用蛋白质免疫印迹法检测hSulf-1蛋白在ECV-304细胞中的表达及细胞内磷酸化Akt、ERK的表达变化;MTT实验检测hSulf-1过表达对于ECV-304细胞增殖的影响;采用划痕实验研究hSulf-1过表达对于ECV-304细胞迁移的影响。结果 成功构建携带目的基因hSulf-1的腺病毒载体;免疫印迹结果表明hSulf1基因过表达会下调ECV-304细胞Akt和ERK信号分子的磷酸化水平;细胞增殖实验结果表明hSulf1基因过表达抑制了ECV-304细胞增殖,感染复数为50、100时细胞存活率下降至(68.49±0.05)%以及(67.78±0.06)%(P<0.05);划痕实验结果表明hSulf1基因过表达能够抑制细胞的迁移,相比于对照组细胞迁移能力减弱(P<0.01)。结论 重组腺病毒Ad5-hSulf1介导的hSulf-1基因在ECV-304细胞中的过表达明显抑制细胞增殖及迁移,为hSulf-1用于肿瘤及血管生长相关疾病的基因治疗奠定了基础。     

低氧诱导因子基因重组腺病毒载体的构建及其在内皮细胞中的表达

目的：构建携带低氧诱导因子-1α（HIF-1α）基因的腺病毒载体（pAdxsi-GFP-HIF）,观察其在内皮细胞中的表达。 方法：低氧处理A549细胞后提取总RNA并逆转录为cDNA,以之作为模板,依据基因库公布的HIF-1α cDNA 设计引物,分别引入KpnI和BamHI酶切位点,PCR扩增后将目的基因HIF-1α连接到载体pShuttle-CMV-EGFP上,构建穿梭质粒pShuttle-GFP-HIF。采用细菌内重组方法将目的序列重组到pAdxsi病毒骨架载体上构建携带HIF-1α基因的重组腺病毒载体。检测重组腺病毒效价后,转染人脐静脉内皮细胞ECV304,检测目的基因的转染表达。 结果：通过对构建质粒克隆进行测序及酶切,证实携带HIF-lα基因的重组腺病毒载体pAdxsi-GFP-HIF构建成功,且构建的重组腺病毒纯度好、效价高。以100 MOI转染ECV304细胞24 h后在荧光显微镜下可观察到细胞有较强的绿色荧光表达,转染48 h时荧光表达更强,且培养上清液中HIF-1蛋白表达水平为（48.93±3.86）ng/mL。 结论：本实验构建的携带HIF-1α基因的腺病毒载体pAdxsi-GFP-HIF转染效率及目的基因的蛋白表达水平均较高,有望应用于缺血缺氧组织局部。     

Tumstatin肽对视网膜微血管内皮细胞增殖及ERK蛋白表达的影响

目的 观察Tumstatin肽对体外培养的视网膜微血管内皮细胞增殖及细胞外信号调节激酶(ERK) 蛋白表达的影响。方法　采用MTT比色法测定Tumstatin肽（T8肽）对血管内皮生长因子（VEGF）诱导下的恒河猴视网膜血管内皮细胞（RF/6A细胞）增殖的干预作用；采用Western-blot检测T8肽对VEGF刺激后15min、30min、45 min和60min的RF/6A细胞ERK1/2蛋白表达水平的变化。 结果　T8肽浓度在5μg/ml 以上时对RF/6A细胞有抑制作用，且抑制作用随着浓度的增大而增高，各组OD值和抑制率比较差异均有显著性意义（P均<0.05）；T8肽可抑制VEGF对RF/6A细胞的促增殖作用；在1～40μg /ml相同浓度条件下，T8肽对VEGF条件下的RF/6A细胞增殖抑制率显著大于无VEGF条件下的抑制率（P均<0.01）。VEGF可刺激RF/6A细胞ERK1/2蛋白表达增加，T8肽可抑制VEGF诱导的RF/6A细胞ERK1/2蛋白的表达。 结论　Tumstatin抑制视网膜微血管内皮细胞的增殖，机制可能与VEGF信号转导通路上的ERK1/2细胞信号转导通路有关。     

NK4蛋白在大肠埃希菌中的表达、纯化、复性及活性测定

目的 在大肠埃希菌(E. coli)中高表达NK4蛋白,经鉴定、纯化、复性后测定其生物学活性.方法 采用重组DNA技术对已有质粒pGEX-4T-1-NK4和pBV220-HGFα进行改造,构建质粒pBV220-NK4,并使其转化E. coli BL21(DE3),温控诱导表达目的 蛋白NK4.蛋白鉴定采用SDS-PAG...     

构建及在血管内皮细胞中的表达

目的:构建人血管内皮细胞生长因子165(VEGF165)及绿色荧光蛋白报告基因的融合蛋白真核表达质粒,并检测其在血管内皮细胞中的表达.方法:采用PCR扩增VEGF165基因全长,并将其定向克隆入pEGFP-N1的多克隆位点,构建pEGFP/VEGF165重组质粒,经酶切、PCR及序列分析鉴定,脂质体介导转染体外培养的血管内皮细胞,荧光显微镜、RT-PCR及Western免疫印迹等方法检测EGFP/VEGF融合蛋白的表达.结果:PCR、酶切及测序证实目的基因VEGF165正确连接至pEGFP-N1的多克隆位点,pEGFP/VEGF165重组质粒转染血管内皮细胞后,荧光显微镜、RT-PCR及Western免疫印迹检测均显示EGFP/VEGF蛋白在血管内皮细胞中表达.结论:成功构建了携带人VEGF165及EGFP报告基因的融合蛋白真核表达质粒,pEGFP/VEGF165可在血管内皮细胞中表达,此为进一步研究VEGF基因治疗缺血性血管疾病奠定了实验基础.