靶向APRIL基因小干扰RNA对鼠肠癌细胞生长与迁移能力的影响

目的 制备并筛选靶向鼠结直肠癌细胞株CT-26增殖诱导配体(APRIL)基因小干扰RNA(siRNA),通过检测APRIL siRNA抑制肠癌细胞生长及迁移等指标,为体内递送APRIL siRNA靶向治疗小鼠结直肠癌原位模型奠定基础.方法 分别设计、合成4种不同位点的APRIL siRNA,同时以合成无序序列作为阴性对照,再用LipofectAMINE 2000转染高表达APRIL的鼠结直肠癌细胞株CT-26,荧光显微镜下计数评价6-FAM标记的APRIL siRNA转染效率与筛选转染浓度;FQ-RT-PCR检测APRIL mRNA水平,Western印迹分析APRIL蛋白表达,筛选沉默效率最高的APRIL siRNA片段;细胞损伤修复法检测APRIL siRNA抑制肠癌细胞迁移的能力;CCK-8(cell counting kit-8)法检测细胞增殖情况;RT-PCR检测基质金属蛋白酶MMP-2及TIMP-1 mRNA水平.结果 4种不同siRNA瞬时转染CT-26细胞后APRIL mRNA和蛋白表达有明显差别(P＜0.05).APRIL siRNA组与对照组相比,细胞生长与迁移能力明显减弱(P＜0.05),MMP-2及TIMP-1 mRNA水平均有显著性差别(P＜0.05).结论 成功筛选靶向鼠结肠癌细胞株CT-26增殖诱导配体APRIL siRNA,其中APsi737敲低效率可达到90%.靶向APRIL基因小干扰RNA可有效降低肠癌细胞的生长与转移能力,可能与MMP-2及TIMP-1的调节有关.可用于后续的靶向治疗结直肠癌研究.

Abstract：

Objective To construct and screen siRNA targeting a proliferation-inducing ligand (APRIL) gene in a mouse colorectal cancer celline, CT-26. To investigate the effects to the cell growth and migrant capacity of CT-26 after knockdown APRIL gene, lay the foundation for molecular targeted therapy to colorectal cancer. Methods Four pairs of APRIL siRNA were designed and chemically synthesized. And disorder sequences were synthesized as a negative control. These sequences were transfected with LipofectAMINE 2000 into CT-26 cells, which high-expressed APRIL gene. The transfection efficency rate of 6-FAM labelled control siRNA was detected by fluorescence microscope. The inhibition effectiveness of APRIL mRNA and protein was analyzed by FQ-RT-PCR and Western blot, respectively. Cell proliferation activity was analyzed by cell counting kit-8, cell migration capacity was detected by the repair of cell damage, and MMP-2 together with TIMP-1, two important regulatory genes in cell metastasis, were measured by RT-PCR.Results The different kinds of APRIL siRNA effectively suppressed the level of APRIL mRNA and the protein expression in CT-26 (P ＜ 0.05 ). Cell proliferation and metastasis ability were repressed after APRIL siRNA transfection( P ＜ 0.05 ), compared with random siRNA control and nontransfected control. The mRNA levels of MMP-2 and TIMP-1 genes wre significantly altered among APRIL siRNA groups and two control groups ( P ＜ 0.05). Conclusion We have constructed and screened a kind of siRNA (APsi737) targeting APRIL gene in a mouse colorectal cancer cell line, CT-26. APRIL siRNA can effectively inhibit the cell growth and migration capacity, maybe be regulated by MMP-2 and TIMP-1.     

RNA干扰沉默增殖诱导配体基因对结肠癌细胞周期的影响

目的 探讨沉默增殖诱导配体(a proliferation-inducing ligand,APRIL)基因对人结肠癌SW480细胞增殖及细胞周期的影响.方法 将APRIL基因的小干扰RNA质粒载体(siRNA-APRIL)转染结肠癌SW480细胞株,以非特异性序列载体转染组(nontargeting control)及未转染组(nontransfected control)作为对照.Real-time PCR和Western blot评价APRIL沉默效率;CCK-8(cell counting kit-8)法检测细胞增殖情况;流式细胞术检测细胞周期变化;RT-PCR检测细胞周期调控基因p21及p27的表达.结果 与非特异性序列载体转染组及未转染组相比,siRNA-APRIL显著抑制APRIL mRNA及蛋白的表达(P＜0.05);siRNA-APRIL转染SW480细胞48 h、72 h和96 h后细胞增殖能力明显下降(P＜0.05);转染48 h,siRNA-APRIL组G0/G1期细胞比例增高,S期及G2/M期细胞比例减少,细胞凋亡的数量增加,同时p21及p27 mRNA的表达上调(P＜0.05);而上述指标两对照组之间比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论 siRNA-APRIL能特异性抑制结肠癌SW480细胞APRIL的表达,并抑制细胞增殖,使细胞周期出现G0/G1期阻滞,其机制可能与上调p21和p27的表达有关.     

CTNNB1基因沉默抑制结肠癌SW480细胞生长的研究

目的探讨人结肠癌SW480细胞的CTNNB1基因沉默效应和对细胞生长的抑制作用。方法构建靶向CTNNB1的shRNA载体质粒,然后转染入结肠癌SW480细胞。用RT-PCR和Western Blot方法检测CTNNB1的mRNA和蛋白的表达情况。MTT实验评价转染后各组细胞的增殖情况。结果靶向CTNNB1的shRNA能够明显下调CTNNB1mRNA和蛋白质表达(P0.05),其抑制率分别是38.29%和42.86%。MTT实验提示转染了特异性CTNNB1shRNA的CTN实验组细胞在转染后呈现随着时间延长而进行性生长抑制的现象。在转染后72h,CTN组的细胞存活率为43.7%,与空白对照组相比有显著性降低。结论靶向CTNNB1的特异性shRNA对结肠癌SW480细胞具有下调CTNNB1基因表达,并显著抑制细胞增殖的效应。     

siRNA特异性沉默hTERT基因对人结肠癌LoVo细胞生物学行为的影响

目的:探讨靶向端粒酶逆转录酶(hTERT)基因的siRNA抑制人结肠癌LoVo细胞生物学行为的影响和机制。方法:构建针对hTERT基因的siRNA(pU6-hTERT-siRNA),LipofectamineTM2000转染LoVo细胞,以同源性的pU6作阴性对照,以未转染的细胞作空白对照。MTT法检测细胞生长率。建立裸鼠结肠癌皮下移植瘤模型,瘤内注射法将pU6-hTERT-siRNAs、pU6转导,观察各组移植瘤生长情况。RT-PCR和荧光定量PCR检测细胞株和移植瘤细胞hTERTmRNA水平的变化。Western blotting检测hTERT蛋白水平的变化。结果:LoVo细胞转染pU6-hTERT-siRNA72 h后,细胞增殖抑制率达42.1%,显著高于阴性对照组(3.2%),P0.01。裸鼠皮下移植瘤转染pU6-hTERT-siRNA14 d后,种植瘤体积为(85.9±18.7)mm3,显著小于阴性对照组[(157.4±55.6)mm3]和空白对照组[(155.2±54.2)mm3],P0.01。荧光定量PCR和Western blotting结果显示转染pU6-hTERT-siRNA后,细胞株和移植瘤内的hTERT mRNA以及细胞株蛋白水平表达显著减少(P0.01),阴性对照和空白对照间无显著差异。结论:pU6-hTERT-siRNA在体内外能有效抑制结肠癌LoVo细胞中hTERT基因表达,对裸鼠皮下结肠癌细胞移植瘤有明显的抑制生长作用。     

APRIL调节基质金属蛋白酶的表达对结直肠癌细胞转移侵袭能力的影响

目的 研究增殖诱导配体(a proliferation-inducing ligand,APRIL)对结直肠癌(colorectal cancer,CRC)细胞转移侵袭能力和基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)表达的影响,以进一步明确APRIL在CRC转移中的作用.方法 APRIL基因的小干扰RNA质粒载体(siRNAAPRIL)转染人CRC细胞SW480,APRIL重组蛋白(rhAPRIL)刺激CRC细胞HCT-116,Transwell小室转移及侵袭试验分析APRIL对CRC细胞转移及侵袭能力的影响;RT-PCR、ELISA检测MMPs的表达变化.结果 siRNA-APRIL转染的SW480细胞Transwell小室试验转移及侵袭细胞数显著减少(P＜0.05),rhAPRIL刺激的HCT-116细胞Transwell小室试验转移及侵袭细胞数显著增多(P＜0.05);MMP-2、MMP-9及TIMP-1 mRNA,分泌型的MMP-2、MMP-9蛋白表达在转染或刺激前后差别均有统计学意义(P＜0.05);MMP的抑制剂GM6001处理后,SW480对照组和rhAPRIL刺激后的HCT-116细胞Transwell小室侵袭细胞数显著减少(P＜0.05).结论 APRIL通过调节MMPs的表达促进结直肠癌的侵袭和转移,可为结直肠癌转移的干预及治疗提供新的靶点.     

RNA干扰致基因表达沉默细胞模型的建立

目的探讨siRNA和shRNA在基因功能研究中的应用。方法用化学方法合成siRNA,以及用常规的分子克隆方法构建shRNA表达载体。以人类K562细胞为实验对象,采用lipofectamine将MDM2基因的siRNA和shRAN表达载体导入细胞后,用多重RT鄄PCR和Westernblot检测目标基因MDM2的表达水平。结果K562细胞瞬时转染MDM2siRNA48h后,MDM2蛋白质表达下降超过60%;稳定转染shRNA表达载体后,MDM2基因在mRNA和蛋白质表达水平下降超过70%。实验结果表明成功地建立了MDM2表达下调的实验细胞模型。结论siRNA和shRNA都能有效地导致目标基因表达沉默,在基因功能研究中瞬时转染和稳定转染需要配合使用以获得更理想的实验结果。     

APRIL在非小细胞肺癌中的表达研究

目的:检测增殖诱导配体(APRIL)在非小细胞肺癌(NSCLC)中的表达,并探讨其与NSCLC临床病理特征的关系。方法:采用实时荧光聚合酶链反应(RTQ-PCR)和Westernblot技术检测68例新鲜NSCLC癌组织和配对远端正常组织中APRILmRNA和蛋白表达;用免疫组化SP法进一步检测50例NSCLC石蜡标本中APRIL蛋白定位和表达,并结合临床病理资料分析其与NSCLC发展演进的关系。结果:APRILmRNA在NSCLC癌组织中表达明显高于远端正常组织,差异有统计学意义(0.72±0.06vs.0.10±0.04,P0.05),Westernblot检测显示APRIL蛋白在NSCLC癌组织表达显著高于远端正常组织(0.94±0.12vs.0.00,P0.05);免疫组化结果表明APRIL定位于NSCLC癌细胞胞浆/膜上,阳性率为92%(46/50),远端正常组织阳性率为10%(1/10),统计学分析有明显差异(P0.05)。免疫组化NSCLC中APRIL蛋白阳性表达与淋巴结转移(P=0.014)、细胞分化(P=0.000)和TNM分期(P=0.006)有关。结论:APRIL在NSCLC高表达并与NSCLC的发展演进有密切关系,为进一步研究NSCLC的基因治疗打下基础。     

siRNA抑制SARS冠状病毒感染Vero E6细胞

目的　用RNA干扰技术特异性抑制SARS冠状病毒在非洲绿猴肾细胞VeroE6中的增殖。方法　体外转录合成针对SARS CoVRNA的siRNA ,使用脂质体转染的方法导入细胞 ,观察并估算病毒感染细胞病变值 ,MTT法检测细胞存活率 ,RT PCR确定胞内病毒RNA水平。结果　成功筛选出 4组siRNA能够显著降低SARS CoV感染细胞中病毒RNA水平 ,提高感染细胞存活率。结论　应用RNAi技术可以有效阻止病毒在细胞中增殖 ,为治疗病毒性疾病提供了新思路。     

RNAi双沉默Survivin和hTERT基因抑制人结肠癌SW480细胞增殖促进凋亡

目的探讨双向沉默Survivin和h TERT基因对结肠癌SW480细胞增殖和凋亡的影响,为结肠癌的基因治疗提供实验依据。方法设计并构建能够稳定转录shRNA并可分别及联合干扰Survivin和h TERT分子表达的质粒,将其转染结肠癌SW480细胞后,分阴性对照组、空白质粒对照组、Survivin RNAi组、h TERT RNAi组和Survivinh TERT RNAi组。转染48h后TRAP-PCR-ELISA法检测端粒酶活性,RT-PCR法检测Survivin和h TERT mRNA的表达,Western blot检测Survivin和h TERT蛋白的表达,流式细胞仪及cck-8法分别检测细胞凋亡和细胞增殖的变化。结果 Survivin-h TERT RNAi组SW480细胞端粒酶活性明显下降(P0.01),Survivin-h TERT RNAi组Survivin及h TERT的mRNA水平较正常对照组分别减低82.8%和73.6%(P0.01),蛋白表达抑制率分别为79.2%和66.7%(P0.01)。实验各组中Survivin-h TERT RNAi组细胞增殖抑制率和凋亡率最高,分别为43.6%±0.1%和39.2%±2.3%(P0.01)。结论 Survivin和h TERT双干扰质粒可明显下调Survivin和h TERT蛋白的表达,抑制结肠癌SW480细胞的增殖,促进其凋亡。     

siRNA体内递送策略研究进展

RNAi是由小双链RNAs触发的序列特异性转录后基因沉默,RNAi具有锁定任何引起疾病或疾病相关蛋白表达的能力,有巨大的治疗应用前景。但以治疗为目的的siRNA特异、有效的递送仍是RNAi广泛治疗应用的主要障碍。本文就目前siRNA体内递送取得的研究进展进行综述,以有助于RNAi技术安全、有效的临床应用。     

转录后水平的基因沉默--RNA干涉

RNA干涉（RNAinterference,RNAi)是1998年首次在秀丽线虫中发现并证明属于转录后水平的基因沉默（PTGS）机制，它利用双链RNA（dsRNA)特异性地降解相应序列的mRNA成为siRNA，从而特异性地阻断相应基因的表达，广泛存在于从真菌到植物。从无脊椎动物到哺乳动物的各种生物中，本文介绍了基因沉默的机理，RNA干涉的分子机制及技术应用等方面的进展。RNA干涉在后基因组时代的基因功能研究和药物开发中将具有广阔的发展前景。     

RNA 干扰研究的新进展

RNA干扰技术(RNA interference, RNAi) 诞生5年来,无论在技术本身的改进上还是应用上都有了很大的发展,尤其是siRNA的产生和引入方法有了一系列的改进,使siRNA的长期稳定表达成为可能.RNAi的生殖细胞传递现象的发现,进一步拓宽了RNAi的应用潜力.然而,除了对靶基因的沉默效应外,引入的siRNA还可以导致siRNA序列特异性、而非靶基因特异性的基因沉默现象(off-target效应).这就提示,在注释特定siRNA产生的沉默效应时要特别注意,尤其是将siRNA用于疾病治疗时.     

RNA干涉技术在哺乳类细胞和人类疾病基因功能研究中的应用

RNA干涉技术是一种很有潜力的研究基因功能的新技术 ,它具有快捷、方便、高效和特异性高等特点 ,但用此技术研究哺乳类动物细胞基因功能和人类疾病相关基因功能才刚刚起步 ,本文对该技术在哺乳类细胞和人类疾病基因功能中的研究进展进行了评述     

脂质体介导RNAi的研究

本文选用阳离子脂质体Lipofectamine 2000为基因载体,使用沉默荧光素酶基因的小干扰RNA(siRNA)进行体外RNA干扰(RNAi),对阳离子脂质体转运siRNA的效率进行研究。首先以阳离子脂质体运载质粒DNA转染细胞,并以延滞实验对阳离子脂质体与siRNA的结合能力进行检测;然后通过基因载体将荧光素酶基因载入细胞,转运不同浓度的siRNA对其进行沉默,应用酶标仪对荧光素酶基因的表达进行分析,并用MTT法对转染后细胞存活率进行检测。结果表明:阳离子脂质体Lipofectamine 2000可以高效转运质粒DNA,并可与siRNA很好地结合。在较低的siRNA浓度下,对荧光素酶基因的沉默率达到较高的水平,转运siRNA转染细胞对细胞活性的影响很小,但细胞存活率随着siRNA浓度的增加而逐渐降低。通过优化实验条件,阳离子脂质体转运较低浓度的siRNA即可高效沉默目的基因。     

Inhibition of Viruses by RNA Interference

RNA-mediated interference (RNAi) is a recently discovered process by which dsRNA is able to silence specific gene functions. Although initially described in plants, nematodes and Drosophila, the process is currently considered to be an evolutionarily conserved process that is present in the entire eukaryotic kingdom in which its original function was as a defense mechanism against viruses and foreign nucleic acids. Similarly to the silencing of genes by RNAi, viral functions can be also silenced by the same mechanism, through the introduction of specific dsRNA molecules into cells, where they are targeted to essential genes or directly to the viral genome in case RNA viruses, thus arresting viral replication. Since the pioneering work of Elbashir and coworkers, who identified RNAi activity in mammalian cells, many publications have described the inhibition of viruses belonging to most if not all viral families, by targeting and silencing diverse viral genes as well as cell genes that are essential for virus replication. Moreover, virus expression vectors were developed and used as vehicles with which to deliver siRNAs into cells. This review will describe the use of RNAi to inhibit virus replication directly, as well as through the silencing of the appropriate cell functions.