Ultrasound-mediated gene transfection in vitro: Effect of ultrasonic parameters on efficiency and cell viability

Ultrasound (US)-mediated gene transfection in the presence of microbubbles is a recently developed and promising non-viral gene delivery method. Optimising the parameters used in ultrasonic transfection is urgently required in order to realise higher transfection efficiencies in clinical settings. This study examined the effect of ultrasound exposure parameters on plasmid DNA transfection in mouse embryonic fibroblast cell lines using perfluorobutane bubbles. Variations in US intensity (0–11?W/cm²), pulse repetition frequency (PRF, 50–50,000?Hz), duty ratio (10 to 50%), exposure time (0–120?s) and microbubble volume concentration (0 to 10%) were tested, and the microbubble volume concentration was also monitored during exposure. Through the experiments, the mechanism of how variations in parameters influence US-mediated gene transfection was discussed, which can provide a basis for future applications of ultrasound mediated transfection.     

Survivin反义寡核苷酸对人卵巢癌细胞 SKOV3的抑制作用

背景与目的:在大多数肿瘤组织中都发现了 survivin的异常高表达,这说明 survivin在肿瘤发生中具有重要作用.本研究探讨 survivin反义寡核苷酸 (survivin ASODN)对人卵巢癌细胞 SKOV3的抑制作用及其机制.方法:脂质体介导 survivin反义寡核苷酸转染 SKOV3,用 MTT法检测细胞抑制率. Western blot法检测相关基因蛋白表达,应用流式细胞术、梯形 DNA片段分析及 DAPI染色光镜观察细胞凋亡情况.激酶活性检测方法测定半胱氨蛋白水解酶 3( caspase-3)活性的变化.结果:脂质体介导 survivin反义寡核苷酸转染后, SKOV3细胞的生长受到明显抑制, 1 000 ng/ml ASODN转染组的细胞抑制率为( 60.30± 2.95)%,明显高于对照组( P< 0.05).凋亡细胞比率由转染前的 0.65%增加至 32.10% ,SKOV3细胞内 survivin基因蛋白表达下调 26.3%, caspase-3活性为 0.998± 0.001,较对照组显著增高( P< 0.01).结论: Survivin ASODN可通过诱导细胞凋亡抑制细胞生长, 具有明显的抗癌作用.     

脂质体转染survivin反义寡核苷酸对K562细胞增殖及凋亡的作用

目的:观察脂质体转染survivin反义寡核苷酸(ASODN)对白血病细胞K562的增殖及凋亡的影响。方法:人工合成survivin硫代ASODN,通过脂质体转染K562细胞,倒置显微镜下观察细胞形态学变化;用MTT法观察转染前后对细胞增生的影响;用细胞凋亡检测法(POD)观察细胞凋亡;RT-PCR检测survivin mRNA的表达。结果:(1)survivin ASODN抑制K562细胞增殖呈时间和剂量依赖性;(2)survivin ASODN可诱导K562细胞的凋亡,凋亡指数呈浓度依赖性;(3)survivinASODN处理组K562细胞survivin mRNA的表达水平显著下降。结论:脂质体转染survivin ASODN能够明显抑制K562细胞增殖,且能诱导细胞凋亡。survivin可能成为肿瘤基因治疗的一个新靶点。     

Effect of downregulation of survivin expression on radiosensitivity of human epidermoid carcinoma cells

PURPOSE: The expression of survivin, a member of the inhibitor-of-apoptosis protein family, is elevated in many types of human cancer. High survivin expression has been associated with poor patient prognosis and tumor resistance to chemotherapy and radiotherapy. The purpose of this study was to compare the radiosensitizing effects of five agents that target survivin on their relative ability to downregulate survivin expression. METHODS AND MATERIALS: The human epidermoid carcinoma cell line A431 was treated with adenoviral-mediated wild-type p53, antisense to survivin, the mitogen-activated protein kinase inhibitor PD98059, the cyclin-dependent kinase inhibitor Purvalanol A, or the histone deacetylase inhibitor trichostatin A. The radiosensitizing effects of these treatments were determined by clonogenic survival curve analysis and their abilities to suppress survivin expression by Western blot analysis. RESULTS: All the strategies were shown to radiosensitize A431 cells. This effect correlated with their abilities to downregulate survivin. CONCLUSION: Expression of survivin appears to confer a radioresistant phenotype that can be overcome using several clinically achievable strategies that target survivin either specifically or nonspecifically.     

骨肉瘤MG-63细胞中Survivin的表达及其反义寡核苷酸对细胞增殖与凋亡的作用

目的 探讨Survivin在骨肉瘤细胞中的表达及Survivin反义寡核苷酸（ASODN）对骨肉瘤MG-63细胞增殖和凋亡的影响。方法 设计针对Survivin的ASODN和正义核苷酸（SODN）序列,制备脂质体-寡核苷酸复合物并转染MG-63细胞,分为空脂质体（Lip）组、脂质体介导的SODN（Lip-SODN）组和脂质体介导的ASODN（Lip-ASODN）组。采用免疫细胞染色法检测MG-63细胞中Survivin的表达情况,Western blotting检测各组转染48h后的Survivin蛋白水平,MTT法检测转染24、48和72h后MG-63细胞的增殖情况,流式细胞仪检测转染48h后MG-63细胞的凋亡情况。结果 Survivin主要表达于MG-63细胞的胞核。Lip-ASODN组的Survivin蛋白水平均低于Lip-SODN组和Lip组。不同浓度Survivin ASODN对MG-63细胞的增殖抑制程度不同,Lip-ASODN组的细胞增殖抑制率高于Lip组,且呈浓度依赖性;而Lip-SODN组的增殖抑制率与Lip组的差异无统计学意义（P＞0.05）。Lip-ASODN组的凋亡率为（88.47±0.79）％,高于Lip组的（10.01±0.90）％和Lip-SODN组的（4.12±0.25）％,差异有统计学意义（P＜0.05）。结论 靶向Survivin的ASODN可以显著抑制骨肉瘤MG-63细胞的增殖能力,并促进其凋亡。     

BRCA1基因反义寡核苷酸对人骨肉瘤细胞的影响

 目的　探索抑癌基因BRCA1基因反义寡核苷酸对人骨肉瘤细胞SOSP 96 0 7的影响。方法　通过细胞培养 ,测量细胞生长曲线、计算细胞集落形成率、检测细胞周期等 ,观察BRCA1基因反义寡核苷酸对人骨肉瘤细胞系SOSP 96 0 7的影响。结果　BRCA1基因反义寡核苷酸浓度为 1 0 μmol/L时 ,骨肉瘤细胞的生长速度变快 ,集落形成率明显增高 ;流式细胞仪检测发现其引起细胞周期变化 ,细胞增殖活性提高。结论　BRCA1基因反义寡核苷酸对人骨肉瘤细胞SOSP 96 0 7有明显的影响 ,使得骨肉瘤细胞恶性生物学特性更加显著 ,提示BRCA1基因在人骨肉瘤发展过程中起作用     

Slp2反义真核表达载体的构建及功能研究

背景与目的 肺癌相关基因的研究一直是研究的热门课题，S1p2基因是通过cDNA微阵列技术筛选出的肺癌差异表达基因之一，本研究旨在对S1p2基因在肺癌细胞系中的表达及其功能进行初步研究。方法 提取肺癌细胞系A549、GLC-82、NCI-H446、NCI-H460的细胞总RNA，用RT-PCR方法检测肺癌细胞系中S1p2基因mRNA水平的表达；构建S1p2反义基因，通过离子脂质体将克隆的S1p2反义基因导入肺癌细胞系GLC-82、NCI-H446、NCI-H460，用半定量RT-PCR检测转染目的基因对肺癌细胞系S1p2表达的影响；通过四唑盐比色法绘制细胞生长曲线以及流式细胞分析、软琼脂细胞克隆形成试验，观测转染S1p2反义基因对肺癌细胞系GLC-82、NCI-H446、NCI-H460生长速度、细胞周期以及细胞增殖能力的影响。结果 在4个肺癌细胞系中，S1p2基因均为阳性表达；转染S1p2反义基因后的肺癌细胞系GLC-82、NCI-H446、NCI-H460的细胞生长速度明显减慢；在流式细胞分析直方图上表现为G2期的细胞增多，并曾在转染目的基因的NCI-H446细胞流式直方图中观察到了位于G0／G1期左侧的“亚Gt峰”的出现；转染S1p2反义基因后肺癌细胞系的软琼脂培养细胞克隆形成率明显低于未转染细胞。结论 S1p2基因与肺癌细胞的生长、增殖力密切相关，有必要进行深入研究和探讨。     

反义survivin基因对786-O细胞的体外作用及其对表阿霉素诱导细胞凋亡作用的观察

的研究survivin反义寡核苷酸（ASODN）转染对肾透明细胞癌786-O细胞的survivin蛋白表达、细胞凋亡、增殖的影响,及其对表阿霉素诱导细胞凋亡的作用。方法设计并合成特异性靶向survivjn的ASODN及正义寡核苷酸（SODN）,将其转入786-O细胞。设空白对照组、脂质体对照组、SODN组和600nmol／L ASODN组,处理24h后收获各组细胞。透射电子显微镜观察细胞形态变化,免疫组化法检测各组细胞survivin表达情况,流式细胞术检测各组细胞增殖和凋亡指数。结果ASODN组的细胞呈典型凋亡的形态学改变,而对照组细胞生长良好;ASODN组细胞survivin表达减弱,凋亡指数明显升高（P〈0．05）;转染ASODN 24h后,表阿霉素诱导786-O细胞凋亡的作用明显增强。结论survivin ASODN能下调survivin蛋白表达,诱导肾透明细胞癌786-O细胞凋亡,抑制786-O细胞增殖,并增强表阿霉素诱导的细胞凋亡。     

脂膜微泡对超声介导裸鼠移植瘤EGFP基因转染的影响

Objective:To investigate the feasibility of ultrasound (US) mediated enhanced green fluorescent protein (EGFP)gene delivery in subcutaneous transplanted tumors of human cervical carcinoma (Hela) and the contribution of lipid shell microbubble (LSMB) on gene transfection.Methods:LSMB and plasmid were injected into nude mice by tail vein followed local US irradiation (P LSMB US group).US exposure parameter was set at 2.0 W/cm2,2 min,duty cycle 20%.EGFP expression was evaluated by imaging for 7 days.Nude mice undergoing plasmid injection alone (P group),plasmid injection and US exposure (P US group),plasmid and LSMB injection (P LSMB group) were used as controls.Frozen section and histological examinations were conducted.Expression of EGFP was scored.Kinetics of protein expression post transfection and localization in vivo were evaluated.Results:Plasmid injection with LSMB plus US exposure strongly increased gene transfer efficiency.Strong EGFP expression was mainly seen in LSMB P US group.It was significantly higher than any of the following groups,P group,US P group,or LSMB P group (P＜0.01).In vivo expression level of post-US 3 days was significantly higher than any other time points (P＜0.01).There was not significant expression level of EGFP in other organs or tissues regardless of US exposure.No tissue damage was seen histologically.Conclusion:The combination of LSMB and US exposure could effectively transfer plasmid DNA to transplanted tumors without causing any apparently adverse effect.LSMB could be effective as a non-viral vector system in in vivo gene delivery.It would be a safe gene delivery method and provide an alternative to current clinical gene therapy.     

高迁移率族蛋白框1反义核酸抑制人胰腺癌细胞系PCNA-1侵袭的研究

背景与目的:研究证明高迁移率族蛋白框1(highmobilitygroupbox1,HMGB1)在大多数未成熟及恶性肿瘤细胞中高表达,它与细胞增殖、侵袭、转移有密切关系。我们前期的研究证明HMGB1在胰腺癌组织中高表达并与肿瘤的侵袭及转移显著性相关。本研究的目的是观察HMGB1反义核酸对胰腺癌PCNA-1细胞体外侵袭能力的影响,并探讨其作用机制。方法:以脂质体介导方法将HMGB1反义表达载体转染胰腺癌细胞株PCNA-1,采用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测HMGB1、基质金属蛋白酶(matrixmetalloproteinase-2,-9,MMP-2,MMP-9)mRNA的表达,Westernblot法检测HMGB1蛋白表达,明胶酶谱法(gelatinzymography)检测MMP-2和MMP-9活性的变化,Boyden小室法检测PCNA-1的体外侵袭能力。结果:HMGB1反义核酸明显抑制PCNA-1细胞HMGB1mRNA和蛋白的表达。转染后,MMP-2及MMP-9mRNA表达和酶活性亦受到显著抑制(P<0.01)。另外,HMGB1反义核酸的导入显著减弱了胰腺癌细胞的跨膜侵袭能力(P<0.01)。结论:HMGB1在胰腺癌侵袭转移中,阻断HMGB1基因的表达,可能是阻抑胰腺癌转移的一种新策略。     

MTT法检测C-FLIP反义寡核苷酸对BGC823细胞的抑制效果

目的探讨脂质体Lipofectamine2000介导下c-FLIP反义寡核苷酸对胃癌细胞系BGC823生长的抑制作用.方法 RT-PCR和Western Blot方法检测c-FLIPL/S的mRNA和蛋白的表达变化;原位末端标记法、流式细胞术检测细胞凋亡;MTT法检测细胞抑制率.结果 Western Blot可见c-FLIPL和c-FLIPS蛋白表达显著下降;反义寡核苷酸作用细胞36 h后,TUNEL检测可见明显阳性染色,流式细胞分析发现在G1峰前出现凋亡峰;MTT显示脂质体介导反义寡核苷酸可显著抑制BGC823细胞增殖.结论 c-FLIPL、c-FLIPS mRNA和蛋白在Hela、BGC823细胞中表达.脂质体介导c-FLIP反义寡核苷酸转染BGC823细胞后抑制目的蛋白表达,抑制细胞生长、促进凋亡,其作用呈剂量依赖性.研究靶向c-FLIP的反义基因治疗药物可能为胃癌的临床治疗提供新的方法和思路.     

Survivin反义寡核苷酸对卵巢癌耐药细胞COC1/DDP抑制的实验研究

背景与目的: Survivin是近年发现的一种细胞凋亡抑制基因, 它与卵巢癌细胞的生长及耐药性密切相关,本研究探讨经脂质体介导的 survivin反义寡核苷酸 (Lip-ASODN)对人卵巢癌耐药细胞 COC1/DDP生长、凋亡及细胞周期的影响.方法:将脂质体介导的 survivin-ASODN转染 COC1/DDP细胞;细胞动力学检测、 MTT法观察细胞生长情况; RT-PCR检测 survivin mRNA的表达;通过 Western杂交检测 caspase-3蛋白及活性;流式细胞仪分析细胞凋亡率及细胞周期变化.结果:与空脂质体及 SODN组相比,经 survivin-ASODN作用后的 COC1/DDP细胞的生长受到明显抑制, 72 h的细胞生长抑制率可达( 68.3± 6.2)%( P< 0.05). Survivin mRNA的表达明显下降,而 caspase-3的活性增加,并呈时间依赖性. ASODN组细胞周期发生了明显变化,细胞被阻滞于 G0/G1期,占 79.21%, G2/M及 S期分别为 4.92%、 15.87%,均明显下降;细胞凋亡率为 33.18%,明显高于 SODN组及空脂质体组( P< 0.05).结论: Survivin ASODN能抑制人卵巢癌耐药细胞 COC1/DDP生长,降低 survivin mRNA的表达并诱导 COC1/DDP细胞凋亡.     

骨桥蛋白反义寡核苷酸抑制胃癌细胞MKN28粘附侵袭的实验研究

目的：骨桥蛋白（Osteopontin,OPN）是一种分泌型、粘附性的糖基化磷蛋白,许多肿瘤在发生发展过程中均伴有OPN的表达,而表达OPN的肿瘤也更易表现出侵袭、转移的倾向。本研究将观察OPN反义寡核苷酸（antisense oligonucleotide,ASODN）抑制高分化人胃癌细胞株MKN28粘附侵袭的作用。方法：用脂质体将骨桥蛋白ASODN转染胃癌细胞MKN28,实验分3组,对照组、随机序列寡核苷酸（random oligonucleotide,rODN）组和ASODN组。通过荧光定量RT—PCR、免疫组化方法、粘附细胞计数法、穿透小室聚碳酸酯膜侵袭实验分别测定骨桥蛋白mRNA和细胞表面骨桥蛋白的蛋白表达及癌细胞粘附力、侵袭力的变化。结果：转染后ASODN组骨桥蛋白mRNA的相对定量比值较对照组显著降低（1．83±0．10m3．32±0．16,P〈0．05）;免疫组化检测骨桥蛋白表达结果显示,转染后荧光强度明显降低,细胞表面骨桥蛋白表达下降（P〈0．01）;转染后ASODN组粘附力和侵袭力均较对照组显著下降（粘附细胞百分数为20．50±4．58vs41．50±8．40,穿透聚碳酸酯膜细胞数为21．80±6．90vs．42．00±9．40,P均小于0．01）。而rODN组上述各指标较对照组无明显变化。结论：骨桥蛋白的表达与粘附侵袭能力密切相关,反义寡核苷酸能有效抑制胃癌细胞株MKN28细胞骨桥蛋白基因的表达,从而抑制蛋白质的合成,降低其粘附侵袭能力。     

p16基因的不同转染方法对脑胶质瘤细胞的不同作用

目的：探讨Ｐ１６基因在脑胶质瘤发生发展过程中的作用。方法：分别采用脂质体、磷酸钙＋ＤＭＳＯ休克转染的方法,观察外源野生型Ｐ１６基因短暂转染与长期稳定转染对人胶质瘤细胞系Ｕ２５１、ＳＷＯ的作用,并筛选阳性克隆。同时以空载体质粒ＰＣＤＮＡ３为对象。免疫组化、Ｎｏｒｔｈｅｒｎ杂交检测Ｐ１６基因表达,对转染后细胞生长、细胞周期及细胞凋亡的变化进行分析。结果：Ｐ１６基因短暂转染有明显的凋亡诱导作用;而Ｐ１６     

反义抑制Survivin表达增强肝癌细胞系对阿霉素的敏感性

背景与目的:由于Survivin在大多数肿瘤细胞中过表达,而在正常成人终末分化组织中沉默,并参与了恶性肿瘤的发生、发展和化疗耐药,使其成为值得关注的抗癌治疗靶。反义寡核苷酸可用来封闭凋亡抑制基因Survivin,诱导肿瘤细胞凋亡或增强其化疗敏感性。本研究旨在探讨反义抑制Survivin表达对肝癌细胞系阿霉素敏感性的影响。方法:RT鄄PCR、Westernblot检测HepG2和HepG2/ADM细胞Survivin表达;MTT法评估HepG2和HepG2/ADM对反义复合物和阿霉素的敏感性;不同浓度的反义复合物分别转染HepG2和HepG2/ADM细胞,RT鄄PCR检测SurvivinmRNA表达;等辐射分析法评估不同浓度反义复合物和亚致死浓度阿霉素对HepG2和HepG2/ADM细胞的协同效应;流式细胞术检测激活型Caspase鄄3表达及凋亡率。结果:HepG2/ADM细胞SurvivinmRNA是HepG2细胞的15倍,蛋白水平是HepG2的18倍。两种细胞均显示对反义复合物敏感并呈浓度依赖关系,反义复合物对HepG2和HepG2/ADM细胞的IC50分别为317.90nmol/L和480.74nmol/L,在500nmol/L时抑制率达到71.10%和53.67%。ADM对HepG2和HepG2/ADM细胞的IC50分别为0.36μg/ml和2.12μg/ml,耐药指数为6。反义复合物剂量依赖性下调HepG2和HepG2/ADM细胞SurvivinmRNA表达,对HepG2和HepG2/ADM细胞的IC50分别为271.93nmol/和365.72nmol/L,400nmol/L时表达水平分别下调了69.12%和60.01%。反义复合物和低浓度ADM联合使HepG2细胞的敏感性增加了6倍,使HepG2/ADM细胞的敏感性增加了4倍。联合处理激活了HepG2/ADM细胞Caspase鄄3活性,诱导细胞凋亡,激活型Caspase鄄3和凋亡率随反义复合物浓度的增加而逐渐递增。结论:反义抑制Survivin表达增强肝癌细胞系对阿霉素的敏感性,反义寡核苷酸和阿霉素联合可能是耐阿霉素肝细胞癌临床治疗的一种合理策略。     

反义Stathmin基因对胃癌细胞生长影响的观察

目的探讨反义Stathmin基因的核酸（antisense of stathmin ologodeoxynucleotides,ASODN）对人胃癌细胞系生长的影响及对裸鼠体内肿瘤生长的作用。方法免疫组化检测2010-01-2013-06山东省千佛山医院40例胃癌标本中癌组织及癌旁组织中Stathmin的表达;以人胃癌MCG803细胞系为靶细胞,分为ASODN转染细胞组、SODN转染组及未转染组3组,ASODN为阻断剂,观察ASODN对胃癌细胞的增殖的影响;40只腹腔种植胃癌细胞的裸鼠随机分为2组,观察转染ASODN在裸鼠体内对肿瘤生长的影响。结果Stathmin在胃癌组织中的阳性表达率为77.5%（32/40）,显著高于癌旁组织的32.5%（13/40）,差异有统计学意义,P〈0.001;未转染组及SODN转染组胃癌细胞倍增时间（20h）明显短于ASODN转染组（27h）;随时间进展,ASODN转染组细胞增殖能力均受抑制,差异有统计学意义,P〈0.001;转染ASODN胃癌细胞裸鼠的肿瘤组织体积平为（2.98±0.12）mm^3,小于未转染ASODN组肿瘤组织（7.61±0.21）mm^3,P=0.036。结论 ASODN对胃癌细胞的生长有抑制的作用,有望成为胃癌治疗的新靶点,以提高胃癌患者的生存时间。     

反义ST6GalⅠ基因对HeLa细胞黏附和侵袭力的影响

目的研究人α2,6-唾液酸转移酶（ST6GalⅠ）反义寡核苷酸（ASODN）转染对ST6GalⅠ高表达的官颈癌HeLa细胞的黏附和侵袭力的影响。方法设计并合成靶向ST6GalⅠ的ASODN及正义寡核苷酸（SODN）,用脂质体Lipofectamine 2000包裹后转染HeLa细胞。实验设空白对照组、脂质体对照组、SODN组和ASODN组。应用RT-PCR测定细胞中ST6GalⅠ mRNA水平,流式细胞术检测细胞表面α2,6-唾液酸含量,分别用CytoMatrix^TM细胞黏附试剂盒和细胞侵袭分析试剂盒,检测细胞对细胞外基质（ECM）的黏附与侵袭力。结果HeLa细胞被转染48h后,与空白对照组、脂质体对照组和SODN组相比,ASODN组细胞中ST6GalⅠ mRNA表达明显下调（P〈0．01）;与3个对照组相比,ASODN组细胞表面以,6-唾液酸的含量明显降低,同时细胞对ECM的黏附和侵袭力均降低（均P〈0．05）。结论靶向ST6GalⅠ的ASODN能下调HeLa细胞ST6GalⅠ基因的表达,降低细胞表面α2,6-唾液酸含量,继而降低细胞对ECM的黏附和侵袭力。