神经病理性痛大鼠鞘内注射人前脑啡肽原基因修饰骨髓间充质干细胞的镇痛效果

目的 探讨神经病理性痛大鼠鞘内注射人前脑啡肽原(PENK)基因修饰人骨髓间充质干细胞(hMSC)的镇痛效果.方法 取鞘内置管成功的健康雄性SD大鼠40只,周龄6～8周,体重160～180 g,随机分为4组(n=10),A组为正常对照组;B组、C组和D组采用坐骨神经慢性压迫性损伤(CCI)法建立神经病理性痛模型,于CCI术后3 d鞘内给药,A组和B组鞘内注射生理盐水10μl;C组鞘内注射转染空载体的hMSC细胞(hMSC-pBABE)悬液10μl(2×108～3×108/μl);D组鞘内注射hMSC-PENK细胞悬μl液10μl(2×108～3×108个/μl).于术前、术后3、5、7、9、14 d时测定热痛阈.术后14 d痛阈测定后取新鲜脊髓组织,采用RT-PCR法测定PENK mRNA表达.结果 与术前比较,B组、C组、D组术后各时点热痛阈降低(P＜0.05).与A组比较,B组、C组、D组热痛阈降低,B组和C组PENK mRNA表达下调,D组PENK mRNA表达上调(P＜0.05).与B组和C组比较,D组热痛阈升高,PENK mRNA表达上调(P＜0.05).B组和C组各指标比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论 大鼠鞘内注射PENK基因修饰的hMSC可减轻神经病理性痛.     

人肝细胞生长因子基因修饰大鼠骨髓间充质干细胞系的构建

目的 构建人肝细胞生长因子(hHGF)基因修饰大鼠骨髓间充质干细胞系(MSCs).方法 采用脂质体法将hHGF基因慢病毒载体质粒(lenti-hHGF)转染至293FT细胞,收集病毒上清液感染大鼠MSCs细胞,经过G418筛选得到稳定分泌hHGF的MSCs细胞株(hHGF-MSCs细胞).以转染空载体细胞(eGFP-MSCs)、未转染慢病毒载体的MSCs细胞作为对照.采用免疫印迹法检测hHGF的表达.hHGF-MSCs细胞分别加入成骨诱导剂或成脂诱导剂培养,分别采用茜素红染色和油红O染色鉴定成骨细胞和脂肪细胞表型.结果 与未转染慢病毒载体的MSCs细胞和eGFP-MSCs细胞比较,hHGF-MSCs细胞hHGF表达上调(P＜0.01).hHGF-MSCs细胞体外诱导培养后具有明显的成骨和成脂表型,可向成骨细胞和脂肪细胞分化.结论 成功构建hHGF基因修饰大鼠MSCs.     

转基因人骨髓间质干细胞在支架中增殖及矿化的研究

目的:观察携带骨形态发生蛋白2基因(BMP-2)的人骨髓间质干细胞(hMSCs)在生物衍生骨支架环境中的增殖及矿化.方法:利用BMP-2腺病毒载体转染hMSCs后种植生物衍生骨支架中,扫描电镜观察细胞生长增殖,能量谱仪测定钙质分泌,RT-PCR检测培养液上清中BMP-2表达.结果:转染后,hBMSC呈ALP、Ⅰ和Ⅱ型胶原阳性表达;细胞在支架中伸展良好,生长旺盛,并产生钙盐沉积;RT-PCR显示培养液上清中存在BMP-2基因表达.结论:转染BMP-2基因的hMSCs在生物衍生骨支架中能够立体生长、增殖,并继续表达目的基因,为基因修饰的组织工程骨修复骨缺损奠定了基础.     

人arresten基因的真核表达及其对血管平滑肌细胞增殖的影响

目的 真核表达人arresten蛋白,并观察其对血管平滑肌细胞体外增殖的影响.方法 用脂质体介导,将含有人arresten基因的重组质粒pSecTag2-AT转染COS-7细胞;应用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测转染细胞目的 基因mRNA表达;收集浓缩转染48 h细胞上清液,Western blot检测目的 蛋白的表达.离体培养大鼠血管平滑肌细胞,用CCK-8法检测转染细胞上清液对平滑肌细胞体外增殖的影响.结果 重组质粒pSecTag2-AT转染的COS-7细胞有目的 基因mRNA的表达;转染细胞上清液中有arresten蛋白的表达.细胞体外增殖分析显示转染细胞上清液可显著抑制血管平滑肌细胞的体外增殖(F=40.154,P＜0.01).结论 真核表达的人arresten蛋白能有效抑制血管平滑肌细胞的体外增殖,为日后开展抑制血管新生内膜增生的基因治疗奠定了基础.     

小干扰RNA抑制肝癌HepG2细胞VEGF表达的研究

目的 观察小干扰RNA(small interference RNA, siRNA)对肝癌HepG2细胞血管内皮生长因子(VEGF)表达的抑制作用.方法 将VEGF siRNA经LipofectamineTM 2000脂质体转染肝癌HepG2细胞后,实时荧光定量PCR和Western blot方法分别检测VEGF mRNA和蛋白的表达,ELISA检测细胞培养上清液中VEGF蛋白浓度. 结果细胞培养6 h后siRNA的转染效率为(90.4±2.9)%,转染后肝癌HepG2细胞中VEGF mRNA和蛋白的表达明显减少,细胞培养上清液中VEGF蛋白表达下降. 结论运用RNA干扰技术,可以有效地干扰肝癌HepG2细胞VEGF的表达并能降低VEGF的生成.     

转染ERα基因对MDA-MB-231乳腺癌细胞白细胞介素-8表达的影响

目的 通过转染GFP-C1-ERα质粒建立稳定表达ERα的MDA-MB-23l细胞株,观察ERα对该细胞株白细胞介素(IL)-8表达的影响.方法 pEGFP-C1-ERα质粒经酶切和测序后转染MDA-MB-231细胞,使用G418筛选出稳定表达的克隆并鉴定.使用荧光逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)分别测定稳定转染ERα的MDA-MB-231细胞、MDA-MB-231细胞及MCF-7细胞的IL-8mRNA的表达,使用酶联免疫吸附试验(ELISA)法测定细胞上清液IL-8的浓度.结果 成功建立ERα阳性表达的MDA-MB-231细胞株,转染ERα的细胞株IL-8 mRNA的合成(105±16)ng/L明显低于MDA-MB-231细胞(195±32)ng/L(P<0.05),但仍然高于MCF-7细胞(32±4)ng/L(P<0.05),转染后细胞上清液IL-8浓度较未转染细胞明显降低,分别为(3499±312)ng/L和(6788±427)ng/L(P<0.05),但仍然高于MCF-7细胞(1846±44)ng/L(P<0.05).结论 稳定转染ERα基因抑制了MDA-MB-231细胞的IL-8的合成和分泌.     

分化和DNA结合抑制因子1基因对乳腺癌细胞株MCF-7增殖活性及分泌血管内皮生长因子的影响

目的 观察分化和DNA结合抑制因子1(Id1)基因对人乳腺癌细胞增殖活性以及分泌血管内皮生长因子(VEGF)能力的影响.方法 将正义、反义Id1基因真核表达载体以及空载体分别转染乳腺癌MCF-7细胞株,经潮霉素筛选获得稳定细胞株;逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)和免疫细胞化学染色检测Id1 mRNA及Id1蛋白、VEGF蛋白表达;细胞计数、噻唑蓝(MTT)比色法及流式细胞仪检测细胞增殖活性及细胞周期;酶联免疫吸附试验( ELISA)检测细胞上清液中VEGF浓度.结果 与空载体转染细胞比较,转染正义Id1载体的MCF-7细胞中Id1 mRNA和Id1蛋白、VEGF蛋白表达水平上调,细胞生长加速(P＜0.05);而反义Id1载体转染组细胞Id1、VEGF表达下降,细胞增殖速度降低(P＜0.05).流式细胞检测结果显示,正义Id1转染组增殖期细胞(S+G2+M)比例为(48.45 ±2.97)％,空载体组为(32.40±0.49)％,反义Id1组为(23.08±1.56)％,各组间差异有统计学意义(P＜0.01);3组细胞凋亡指数分别为(3.26±1.28)％、(7.42±1.04)％和(11.83 ±1.59)％,组间差异有统计学意义(P＜0.01);正义Id1转染组细胞上清液中VEGF浓度较空载体组显著增高(P＜0.01),反义Id1组VEGF分泌量则较空载体组显著降低(P＜0.05).结论 Id1基因与乳腺癌MCF-7细胞增殖活性、细胞周期调控及VEGF分泌能力相关.     

转染Megsin基因对体外系膜细胞增殖和Ⅳ型胶原分泌的影响及机制

目的 了解Megsin基因高表达对体外系膜细胞增殖和Ⅳ型胶原分泌的影响，并探讨其机制。 方法 构建大鼠Megsin基因真核表达载体，体外转染系膜细胞。3H-胸腺嘧啶(3H-TdR)掺入法检测系膜细胞增殖情况。RT-PCR方法检测系膜细胞血小板源生长因子(PDGF)-BB、IL-1β、IL-6、IL-10、TGF-β1和TNF-α mRNA表达变化。ELISA法检测细胞培养上清PDGF-BB、TGF-β1和Ⅳ型胶原浓度。观察PDGF-BB中和抗体对大鼠系膜细胞转染Megsin基因后细胞增殖和TGF-β1 mRNA表达的影响。 结果 大鼠系膜细胞转染Megsin基因后，细胞内3H-TdR掺入量显著增加，PDGF-BB和TGF-β1 mRNA表达显著上调，细胞培养上清PDGF-BB、TGF-β1和Ⅳ型胶原的浓度显著升高，3者与转染Megsin基因呈明显时间依赖性关系。PDGF-BB中和抗体显著抑制系膜细胞转染Megsin基因后细胞内3H-TdR的掺入，并下调稳定表达Megsin基因的大鼠系膜细胞TGF-β1 mRNA表达。结论 Megsin基因高表达在体外可促进系膜细胞PDGF-BB和TGF-β1的表达和分泌，进而促进系膜细胞增生和Ⅳ型胶原分泌。     

转染NK4基因对膀胱癌移行上皮细胞HGF基因表达的影响

目的观察转染NK4基因对膀胱癌上皮细胞HGF基因表达的影响。方法利用脂质体Lipofectin-2000将质粒pcDNA3（＋）／NK4导入BIU-87膀胱癌细胞，用pcDNA3（＋）作为阴性对照。G418稳定筛选阳性细胞克隆后，逆转录．聚合酶链反应（RT-PCR）检测转染细胞和对照组细胞NK4基因mRNA水平表达，Western blot检测转染后细胞培养上清液NK4和细胞胞质HGF蛋白的表达含量。结果转染阳性细胞NK4 mRNA恒定表达，RT-PCR和Western blot分别显示在mRNA转录水平和蛋白表达水平，稳定转染的膀胱癌细胞NK4含量明显高于对照组。转染了NK4基因的肿瘤细胞HGF蛋白表达水平明显降低，而转染空载体则无作用。结论脂质体将外源NK4基因导入肿瘤细胞后能稳定表达NK4蛋白，而且可以有效降低肿瘤细胞HGF表达的水平。     

吲哚胺2,3双加氧酶表达对人胃癌细胞免疫逃逸的影响

目的 探讨转染人吲哚胺2,3双加氧酶(IDO)基因的胃癌细胞系的IDO表达与免疫逃逸的关系.方法 根据IDO基因编码序列,构建真核表达载体pIRES_2-EGFP-IDO,电转染胃癌BGC-823细胞,用G418筛选稳定表达IDO细胞株.用RT-PCR和Western blot检测其IDO mRNA和IDO蛋白表达,测定培养上清中色氨酸和犬尿氨酸的水平.分离胃癌患者外周血T细胞,与转染细胞及加入1甲基色氨酸(1-MT)的细胞共孵育,检测对细胞毒性T淋巴细胞(CTL)和T细胞增殖的影响.结果 pIRES_2-EGFP-IDO真核载体经酶切验证并测序后证实连接成功.稳定表达IDO的BGC-823细胞IDO mRNA明显高于未转染组和对照组,并有IDO蛋白表达.转染组和未转染组色氨酸水平分别为(3.23±0.53)mg/L、(6.03±0.51)mg/L(t=13.32,P=0.000),犬尿氨酸浓度分别为(4.84±0.11)mg/L、(1.83±0.10)mg/L(t=42.916,P=0.000).转染IDO组、1-MT逆转组、转染空质粒组、BGC-823组之间对T淋巴细胞增殖抑制相比差异均有统计学意义(F=114.817,P=0.000),转染IDO组和1-MT逆转组抑制率明显高于转染空质粒组及BGC-823组,同时逆转组抑制率低于转染IDO组(P<0.05).4组CTL杀伤活性之间相比差异均有统计学意义(F=397.449,P=0.000).转染IDO组和1-MT逆转组杀伤活性明显低于转染空质粒组及BGC-823组,同时逆转组CTL杀伤活性也明显高于转染IDO组(P<0.05).结论 IDO转染胃癌细胞后显示IDO抑制了T细胞的增殖和CTL活性,参与胃癌的免疫逃逸作用.     

Recombinant human bone morphogenetic proteins-2 and -4 induce several mesenchymal phenotypes in culture

Bone morphogenetic protein has previously been shown to induce the formation of cartilage and bone in vivo. We have isolated a population of mesenchymal stem cells from rat skeletal muscle capable of forming multiple mesodermal morphologies in vitro. These cells were treated with recombinant human bone morphogenetic proteins-2 and -4 to determine the differentiation-inducing activities of bone morphogenetic protein on these cells. The mesenchymal stem cells were cultured in medium with 10% preselected horse serum containing 0 to 100 ng/ml recombinant human bone morphogenetic proteins-2 or -4 for a maximum of 4 weeks. Control cultures maintained the stellate morphology of mesenchymal stem cells. Cultures treated with recombinant human bone morphogenetic protein-2 exhibited discrete cartilage nodules and mineralized bone nodules. The first increase in chondrogenesis was seen at 0.5 ng/ml. Cultures treated with recombinant human bone morphogenetic protein-4 also exhibited an increase in chondrogenesis at the higher concentration of 2 ng/ml. Skeletal myotubes and adipocytes also appeared in cultures treated with either bone morphogenetic protein. Mesenchymal stem cells do respond to inductive factors, but bone morphogenetic proteins-2 and -4 were not specific for the induction of cartilage and bone.     

8型腺相关病毒介导的TRAIL基因促结肠癌细胞凋亡的实验研究

目的观察8型腺相关病毒介导的TRAIL基因对结肠癌HCT116细胞凋亡的诱导作用并探讨其作用机制.方法采用三质粒磷酸钙共沉淀方法转染HEK293细胞,制备出携带TRAIL基因的8型重组腺相关病毒;重组病毒感染结肠癌细胞及正常人肝细胞,利用台盼蓝染色计数法测定细胞生长活性;光镜下观察病毒感染后细胞大体形态改变;Hoechst染色荧光显微镜下观察细胞核形态的改变;DNA凝胶电泳观察细胞凋亡的发生;蛋白印迹检测凋亡相关基因caspase-3,caspase-8蛋白表达的变化.结果携带TRAIL基因的8型重组腺相关病毒能够激活caspase通路,促进结肠癌细胞凋亡,有效抑制结肠癌细胞的生长,而对正常人肝细胞的生长没有影响.结论8型腺相关病毒介导的TRAIL基因能够抑制结肠癌细胞HCT116的体外生长,对正常细胞没有毒性.     

hBMP-2基因改良修饰骨髓间充质干细胞和人脐血间充质干细胞研究

目的研究hBMP-2基因改良修饰骨髓和人脐血间充质干细胞的方法,并比较修饰结果。 方法联合应用密度梯度离心法和贴壁培养法分离、培养骨髓和人脐血间充质干细胞,通过高效非脂质体试剂X-treme GENE介导重组hBMP-2质粒转染骨髓和人脐血间充质干细胞,倒置荧光显微镜检测荧光强度并计算转染效率,qPCR检测hBMP-2及软骨连接蛋白在两种细胞中的表达,免疫组化检测细胞中Ⅱ型胶原的变化。 结果成功分离、培养出骨髓和人脐血间充质干细胞,两种细胞具有不同的生长特性。高效非脂质体试剂介导的重组hBMP-2质粒成功转染骨髓和人脐血间充质干细胞,转染骨髓间充质干细胞效率[（18.44±5.94）%]低于人脐血间充质干细胞[（27.74±7.59）%],且差异有统计学意义（t=3.027,P<0.05）。转染后的两种细胞均检测到hBMP-2、软骨连接蛋白及Ⅱ型胶原的表达。 结论hBMP-2基因可以有效改良修饰骨髓和人脐血间充质干细胞,且能促进其向软骨细胞方向分化。     

Bone morphogenetic protein-2 regulates proliferation of human mesenchymal stem cells

Human mesenchymal stem cells obtained from the iliac crest of a single donor were investigated for cell proliferation, cell cycle profile, gene expression, and ultrastructural changes using electron microscopy. The human mesenchymal stem cells significantly increased their cell number by day 2 after treatment with bone morphogenetic protein-2 alone, or basic fibroblast growth factor alone or combinations of both proteins under serum-free conditions (p < 0.01). The human mesenchymal stem cells showed marked expression of cell nuclear antigen, notably at day 1, and pituitary tumor transforming gene throughout the experiment, suggesting cell cycle progression by bone morphogenetic protein-2 treatment. In addition, strong cellular nuclear bromodeoxyuridine incorporation was seen by immunocytochemistry. Fluorescence-activated cell sorting also showed a similar pattern of cell cycle progression with bone morphogenetic protein-2 treatment in serum-free medium and 10% fetal bovine serum treatment. The bone morphogenetic protein-2-treated human mesenchymal stem cells showed heterochromatin in the nucleus, suggesting cell differentiation, and well-developed granular endoplasmic reticulum, indicative of protein production. Overall, the human mesenchymal stem cells successfully proliferated with appropriate cell cycle progression and the cell ultrastructural morphology suggested marked nuclear and granular endoplasmic reticulum induction by bone morphogenetic protein-2 treatment in serum-free medium.     

Gene therapy: adenovirus-mediated human bone morphogenetic protein-2 gene transfer induces mesenchymal progenitor cell proliferation and differentiation in vitro and bone formation in vivo.

This study reports that recombinant adenovirus-mediated human bone morphogenetic protein-2 gene transfer can induce mesenchymal progenitor cell differentiation and bone formation. The recombinant adenovirus with the human bone morphogenetic protein-2 gene was constructed, and mature human bone morphogenetic protein-2 expression mediated by adenovirus gene transfer was detected by specific antibody. Under adenovirus-mediated bone morphogenetic-protein gene transfer, mesenchymal progenitor cell line C3H/10T 1/2 showed cell proliferation dependent on adenovirus bone morphogenetic-protein dose. The C3H/10T 1/2 cells transduced by adenovirus bone morphogenetic protein also exhibited differentiation to osteoblast phenotype, which indicates alkaline phosphatase activity. Injection of the C3H/10T 1/2 cells into the thigh muscles of nude mice led to ossicle development detectable on radiographs. Histological analysis indicated that the new ossicles that developed in the thigh muscles of the mice had different osseous components including bone trabeculae, bone marrow, and chondrified tissue. The results of this study demonstrate the potential for gene therapy by adenovirus-mediated bone morphogenetic-protein gene transfer.     

Genetically engineered human mesenchymal stem cells produce met-enkephalin at augmented higher levels in vitro

We have reported that transplantation of adrenal medullary chromaffin cells that release endogenous opioid peptides into pain modulatory regions in the CNS produce significant antinociceptive effects in patients with terminal cancer pain. However, the usefulness of this procedure is minimal because the availability of human adrenal tissue is very limited. Alternative xenogeneic materials, such as porcine and bovine adrenal chromaffin cells present problems of immune rejection and possible pathogenic contamination. In an attempt to develop opioid peptide-producing cells of autologous origin, we have transfected human mesenchymal stem cells (hMeSCs) with a mammalian expression vector containing a fusion gene of green fluorescent protein (GFP) and human preproenkephalin (hPPE), a precursor protein for enkephalin opioid peptides. Enkephalins are major neurotransmitters that play an important role in analgesia by activating peripheral opioid receptors. Following the establishment of stable transfection of hMeSCs, the expressions of hPPE and GFP were confirmed and the production of methionine enkephalin (Met-enkephalin) was significantly increased compared to control naive hMeSCs (p < 0.05). Our in vitro data demonstrated that genetically engineered hMeSCs with transfected hPPE gene can constitutively produce opioid peptide Met-enkephalin at an augmented high level. hMeSCs are relatively easy to isolate from a patient's bone marrow aspirates and expand in culture by repeated passages. Autologous hMeSCs would not require immunosuppression when transplanted back into the same patient. Through targeted gene manipulation such as hPPE gene transfection, this may offer a virtually unlimited safe cell supply for the treatment of opioid-sensitive pain in humans.     

人前脑啡肽原基因在体细胞系细胞的表达

目的 检测人前脑啡肽原基因（ｈｐｐｅ）鼠、犬,人体细胞系细胞的表达水平,评估转脑啡肽基因细胞系用于细胞镇痛的可行性。方法 采用磷酸钙共沉淀法或脂质体包裹法,将重组质粒ｐＣＭＶｈＰＰＥ（ｐＥ）单独或与ｐＲＳＶｎｅｏ（ｐＮ）共转染导入三种哺乳动物体细胞系细胞（ＮＩＨ／３Ｔ３,ＭＤＣＫ,ＷＩＳＨ）中,用Ｇ４１８培养液筛选阳性共转染细胞,扩增培养。以放射免疫法测定细胞培养上清液中脑啡肽（ＥＮＫ）的含量。结     

逆转录病毒载体介导的HyTK基因在人膀胱癌细胞株EJ中的表达

为探索ＨＳＶ１ＴＫ基因对人膀胱癌的治疗作用，作者用一种与潮霉素磷酸转移酶（ｈｐｔ）基因相融和的Ⅰ型单纯疱疹病毒胸苷激酶（ＨＳＶ１ＴＫ）基因（简称ＨｙＴＫ基因）作目的基因，用逆转录病毒载体将ＨｙＴＫ基因导入人膀胱癌细胞株ＥＪ细胞中表达。含ＨｙＴＫ基因的逆转录病毒载体ＬＨｙＴＫＮ，经包装细胞ＰＡ３１７包装后，获得重组逆转录病毒；病毒感染人膀胱癌细胞株ＥＪ细胞，经潮霉素Ｂ筛选培养，获得潮霉素Ｂ的抗性克隆；ＰＣＲ扩增证实：病毒感染的ＥＪ细胞中导入了ＨＳＶ１ＴＫ基因，为开展ＨｙＴＫ基因治疗膀胱癌打下了基础。     

重组人骨形态发生蛋白-2质粒转染诱导人脐血间充质干细胞软骨分化研究

目的探究从人脐血中提取间充质干细胞，重组质粒pIRES2-EGFP-hBMP-2转染干细胞并诱导其成软骨化的可能性。 方法采用密度梯度离心方法获取脐带血中细胞，依据贴壁时间不同获得间充质干细胞，流式细胞仪检测表面抗原表达鉴定细胞；然后把重组有pIRES2-EGFP-hBMP-2的质粒导入间充质干细胞，观察EGFP的表达；ELISA方法检测在不同时间收集的培养基上清中hBMP-2蛋白含量，采用免疫荧光和RT-PCR方法检测目的蛋白和基因表达。转染成功后继续培养细胞2 w，免疫组化检测细胞Ⅱ型胶原的表达和RT-PCR检测软骨特异性标志物软骨连接蛋白（CRLT1）的表达。 结果两种方法可以获取人脐血间充质干细胞，流式细胞术鉴定发现CD90、CD105、CD146高表达，CD34、CD45、Anti-HLA-DR不表达。非脂质载体包裹重组质粒pIRES2-EGFP-hBMP-2可成功导入脐血间充质干细胞，转染率为（27.7±7.6）%。ELISA检测实验组和对照组hBMP-2的表达结果有统计学差异（t=3.355，P<0.01）。RT-PCR结果表明hBMP-2基因稳定转录，免疫荧光标记hBMP-2蛋白呈红色荧光。Ⅱ型胶原免疫组化染色示部分细胞被染成棕黄色，RT-PCR结果表明加入转染后的干细胞组CRLT1的表达量比未转染的干细胞组高（t=59.700，P<0.05）。 结论重组hBMP-2基因可以成功转染人脐血间充质干细胞并在胞内稳定表达，且有hBMP-2分泌，并可促进其表达Ⅱ型胶原蛋白及软骨连接蛋白，可向软骨细胞化诱导。