RNA干扰技术建立细丝蛋白表达下调的血管平滑肌细胞模型

目的利用RNA干扰(RNAi)技术使细丝蛋白(FLN)mRNA表达降低,抑制FLN在血管平滑肌细胞(VSMC)中的生成。方法采用RNAi技术建立FLN表达下调VSMC模型,设计3条可诱发FLN mRNA表达基因沉默的小分子RNA(SiRNA)片段,根据构建质粒载体并转染VSMC的不同,建立7-1、7-2、7-3组和正常对照组、空白载体组5组转染细胞模型,荧光显微镜下观察绿色荧光蛋白标记物的表达并鉴定转染效率,荧光定量PCR鉴定FLN mRNA抑制效果。Western blot检测FLN蛋白的表达。结果设计的3条SiRNA均可有效抑制FLN mRNA的表达。其中7-1和7-2组抑制效果最明显,可达60%以上。3组FLN/肌动蛋白(actin)的比值与正常对照组或空白载体组相比较均明显下降。结论利用RNAi抑制FLN在VSMC中的生成,有可能减少病理状态下收缩表型VSMC向合成表型转化。有可能达到从基因水平上预防或治疗动脉粥样硬化的作用。     

RNA干扰技术选择性下调大鼠血管紧张素Ⅱ 1a型受体及其作用的实验研究

目的用RNA干扰技术选择性下调大鼠血管平滑肌细胞（VSMCs）上血管紧张素Ⅱ1a（AT1a）型受体的表达,并检验其对细胞活性及增殖的影响。方法构建携带U6启动子和AT1a特异短发夹RNA（shRNA）编码序列的质粒载体pAT1a-shRNA1,pAT1a-shRNA2,以含非特异性shRNA编码序列的质粒载体pGenesil-Con（pCon）为对照,转染原代培养的大鼠主动脉VSMCs,通过半定量RT-PCR和Western blot法检测AT1a、AT2受体的表达情况,以内参照β-肌动蛋白进行标化。用四甲基氮唑盐（MTY）比色法（测A490nm值）检验其对细胞活性及血管紧张素Ⅱ促增殖效应的影响。结果pAT1a-shRNA1使AT1a的mRNA和蛋白质表达分别降低82％和69％,pAT1a-shRNA2使之分别降低77％和56％,差异有统计学意义。转染对照质粒组与空白对照组AT1a受体表达差异无统计学意义;各组AT2受体表达差异无统计学意义。单纯转染质粒各组A490nm差异无统计学意义,给予血管紧张素Ⅱ刺激后,pAT1a-shRNA1、pAT1a-shRNA2组A490nm显著低于空白对照组和对照质粒组。结论RNA干扰技术能选择性下调原代培养的VSMCs AT1a受体的表达,并显著抑制血管紧张素Ⅱ促细胞增殖的效应,无明显细胞毒性。这可能为相关基因的功能研究提供新的方法,亦可能为心血管疾病基因治疗的探索开拓新的思路。     

卡维地洛对兔颈动脉易损斑块与血管平滑肌细胞凋亡及基因表达的影响

目的探讨动脉易损斑块(VP)与血管平滑肌细胞(VSMC)凋亡的关系及卡维地洛稳定斑块的作用机制。方法将45只雄性日本大耳白兔随机分成5组,分别为正常对照组、卡维地洛组、美托洛尔组、单纯转染组和单纯拉伤组,每组9只。正常对照组给予普通饲料,其他组给予球囊损伤颈总动脉加高脂喂养,8周后,除单纯拉伤组,其他3组给予野生型p53基因转染颈总动脉,卡维地洛组和美托洛尔组分别加喂卡维地洛和美托洛尔,继续高脂饲料喂养4周;实验前、实验后8、12周分别测定血脂;实验结束后检测斑块VSMC凋亡率及bcl-2、bax、α平滑肌肌动蛋白(-αactin)的局部表达情况,并分析血管病理形态学。结果球囊损伤组均出现典型动脉粥样硬化斑块,与单纯转染组比较,美托洛尔组及卡维地洛组纤维帽厚度均明显增加,卡维地洛组更显著(P<0.01);卡维地洛和美托洛尔对血脂均无明显影响;卡维地洛组斑块中VSMC凋亡率、bax及bax/bcl-2比值下降,上调-αactin、bcl-2阳性表达(P<0.01)。结论卡维地洛稳定斑块作用优于美托洛尔,其机制可能在于卡维地洛除β受体阻断作用外还具有抑制VSMC凋亡的作用。     

RNA干扰选择性下调心肌细胞血管紧张素Ⅱ受体AT1a

目的用RNA干扰技术选择性下调乳鼠心肌细胞上血管紧张素Ⅱ1a型受体(AT1aR)的表达。方法用携带U6启动子和AT1a特异性短发夹RNA(shRNA)编码序列的质粒载体pAT1a-shRNA1,pAT1a-shRNA2,及含非特异性shRNA编码序列的对照质粒pGenesil-Con(pCon),转染原代培养的乳鼠心肌细胞,通过半定量RT-PCR和Western-blot法检测AT1a,AT2受体的表达情况,以内参照β-actin进行标化。结果pAT1a-shRNA1使AT1a的mRNA和蛋白质表达分别降低70%和67%,pAT1a-shRNA2使之分别降低66%和52%,转染对照质粒组较空白对照组AT1a受体表达及各组AT2受体表达无显著差异。结论RNA干扰技术能选择性下调乳鼠心肌细胞AT1a受体的表达,为心血管疾病基因治疗的研究提供了新的思路。     

RNA干扰选择性下调心肌细胞血管紧张素Ⅱ受体AT1a

目的用RNA干扰技术选择性下调乳鼠心肌细胞上血管紧张素Ⅱ1a型受体(AT1aR)的表达.方法用携带U6启动子和AT-1a特异性短发夹RNA(shRNA)编码序列的质粒载体pAT1a-shRNA1, pAT1a-shRNA2,及含非特异性shRNA编码序列的对照质粒pGenesil-Con(pCon),转染原代培养的乳鼠心肌细胞,通过半定量RT-PCR和Western-blot法检测AT1a,AT2受体的表达情况,以内参照β-actin进行标化.结果 pAT1-shRNA1使AT1a的mRNA和蛋白质表达分别降低70%和67%,pAT1a-shRNA2使之分别降低66%和52%,转染对照质粒组较空白对照组AT1a受体表达及各组AT2受体表达无显著差异.结论 RNA干扰技术能选择性下调乳鼠心肌细胞AT1a受体的表达,为心血管疾病基因治疗的研究提供了新的思路.     

大黄素自身抑制血管平滑肌细胞迁移和增殖

目的探讨大黄素对血管平滑肌细胞迁移和增殖的作用以及大黄素在血管平滑肌细胞中是否存在代谢过程。方法采用Transwell迁移系统和MTT法观察大黄素对血管平滑肌细胞迁移和增殖的影响。结果大黄素能显著抑制平滑肌细胞迁移,5μg/mL大黄素抑制率为83·3%;大黄素呈浓度和时间依赖性抑制平滑肌细胞增殖。然而,血管平滑肌细胞作用24h后,上清液中的大黄素浓度并无显著降低;细胞色素p450氧化酶诱导剂或者抑制剂没有改变大黄素的细胞毒性作用或者细胞内活性氧水平。大黄素的主要代谢酶(细胞色素p450氧化酶)基因表达水平没有显著的上调。结论大黄素能够抑制血管平滑肌细胞的迁移和增殖,并且不被平滑肌细胞代谢,可能作为药物涂层支架的药物。     

分化型血管平滑肌细胞的原代培养

目的 建立大鼠主动脉分化表型血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)原代培养,为研究VSMC表型转化的分子机制提供体外研究模型.方法 无菌条件下分离大鼠胸主动脉中膜,组织贴壁法在Ⅳ型胶原蛋白包被培养瓶内培养大鼠胸主动脉VSMC,消化、过滤、离心,收集从组织块分离的单个细胞后,接种于含0.2%小牛血清、胰岛素样生长因子Ⅰ、DMEM培养液的层粘连蛋白包被的培养板上,培养1天后将培养液更换为不合血清及生长因子的DMEM.结果 根据细胞形态观察、免疫组织化学鉴定、兴奋剂刺激引发的收缩反应、分化型VSMC标志基因的检测,证实为分化型VSMC,分化状态可持续1周以上.结论 在组织贴壁法基础上,改变培养环境,可使VSMC较长时间保持于分化状态,是研究VSMC表型转化的分子机制良好的体外研究模型.     

凝血酶对大鼠血管平滑肌细胞血小板源生长因子受体基因表达的影响

为了研究凝血酶对血管平滑肌细胞血小板源生长因子受体基因表达的影响 ,探讨凝血酶刺激血管平滑肌细胞增殖的机制 ,通过培养SD大鼠胸主动脉血管平滑肌细胞 ,用斑点杂交检测凝血酶对血管平滑肌细胞血小板源生长因子受体mRNA的表达。结果发现培养的血管平滑肌细胞在基础状态下可表达血小板源生长因子α受体和 β受体mRNA ,凝血酶在作用于血管平滑肌细胞 2～ 12h抑制了血管平滑肌细胞血小板源生长因子α受体 β受体mRNA的表达 ,2 4～ 48h后血管平滑肌细胞血小板源生长因子α受体 β受体mRNA的表达恢复到基础状态。提示凝血酶对血管平滑肌细胞具有较强的促增殖作用 ;凝血酶显著降低了血管平滑肌细胞血小板源生长因子α受体 β受体mRNA的表达     

老年人腹主动脉瘤血管平滑肌细胞相关蛋白表达及巨噬细胞浸润的病理学特点

目的 观察血管平滑肌细胞(VSMC)表达变化及巨噬细胞浸润在老年人腹主动脉瘤中的病理学特点. 方法 对15例老年人腹主动脉瘤与6例正常腹主动脉组织行HE染色、VanGieson法染色和免疫组织化学染色.用免疫组织化学染色检测α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、组织蛋白酶B及CD68蛋白表达. 结果 老年人腹主动脉瘤病变处胶原容积百分比(9.3±1.9)%,较正常主动脉的(5.3±1.8)%增高(P＜0.05).老年人腹主动脉瘤中组织蛋白酶B和CD68的表达增强分别为0.38+0.07和0.51±0.12,α-SMA表达减弱为0.23±0.05,与正常腹主动脉(分别为0.13±0.06和0.01±0.01,0.33±0.05)比较.差异有统计学意义(P＜0.05). 结论 VSMC相关蛋白表达水平改变及巨噬细胞浸润可能参与了老年人腹主动脉瘤血管壁的破坏.     

维生素K_2对大鼠血管平滑肌细胞钙化及Toll样受体2和4表达的影响

目的探讨维生素K_2对血管平滑肌细胞(VSMC)钙化及Toll样受体(TLR)2和TLR4表达的影响。方法体外培养A7r5VSMC分为正常组(基础培养液),钙化组(加入10mmol/Lβ磷酸甘油),干预组(钙化基础上加入维生素K_210-6 mmol/L),各组均干预14d。Von Kossa染色观察VSMC钙化发生情况;检测细胞钙含量和碱性磷酸酶(ALP)活性;实时定量PCR及Western blot检测TLR2和TLR4mRNA和蛋白表达水平。结果钙化组细胞钙含量及ALP活性较正常组分别增加11.5倍和9.3倍(P<0.01);干预组细胞钙含量及ALP活性较钙化组分别减少1.5倍和2.3倍(P<0.01)。与正常组比较,钙化组细胞TLR2、TLR4蛋白及mRNA表达升高;与钙化组比较,干预组细胞TLR2、TLR4蛋白及mRNA表达降低(P<0.05,P<0.01)。结论维生素K_2抑制细胞钙化的作用可能与TLR2和TLR4表达的下调有关。     

Linking Notch signaling to ischemic stroke

Vascular smooth muscle cells (SMCs) have been implicated in the pathophysiology of stroke, the third most common cause of death and the leading cause of long-term neurological disability in the world. However, there is little insight into the underlying cellular pathways that link SMC function to brain ischemia susceptibility. Using a hitherto uncharacterized knockout mouse model of Notch 3, a Notch signaling receptor paralogue highly expressed in vascular SMCs, we uncover a striking susceptibility to ischemic stroke upon challenge. Cellular and molecular analyses of vascular SMCs derived from these animals associate Notch 3 activity to the expression of specific gene targets, whereas genetic rescue experiments unambiguously link Notch 3 function in vessels to the ischemic phenotype.     

应用干扰RNA体外抑制严重急性呼吸综合征冠状病毒N基因的表达

目的构建绿色荧光蛋白（GFP）与严重急性呼吸综合征（SARS）冠状病毒N蛋白的融合表达载体pEGFP-C1-N以及针对SARS冠状病毒N基因的小发卡型shRNA表达载体pshRNAN，观察shRNA对SARS冠状病毒N基因复制和表达的影响。方法将构建成功的pEGFP-C1-N与psh RNA-N共转染293细胞，于转染后24、48、72h观察GFP表达的强弱，采用Western Blot分别检测GFP与N蛋白的表达，逆转录PCR检测N基因的mRNA。结果pshRNA—N作用组绿色荧光强度明显弱于未干扰组，Western Blot和逆转录PCR结果也证实pshRNA—N对N基因和N蛋白的表达有明显抑制作用，而无关序列的shRNA无此作用。结论针对SARS冠状病毒N基因的shRNA具有显著和特异的抑制N蛋白表达的作用。     

质粒介导RNA干涉抑制心肌细胞受磷蛋白表达的实验研究

目的　构建用于治疗心力衰竭的受磷蛋白短发夹环RNA表达质粒 ,并比较它们在心肌细胞中抑制受磷蛋白表达的效率。方法　从人基因组DNA中用聚合酶链反应扩增出人U6snRNA启动子 ,接以被 9nt序列间隔的 2 0、2 1nt序列的受磷蛋白反向重复序列 ,置于腺相关病毒质粒pSNAV中 ,构建受磷蛋白RNA干涉表达质粒pSNAV phRi1、pSNAV phRi2、pSNAV phRi3。转染原代心肌细胞 ,检测其对受磷蛋白mRNA和蛋白表达的影响。结果　 3种pSNAV phRi质粒对心肌受磷蛋白mRNA转录的抑制分别为 15 %、2 5 %和 30 % ,对心肌受磷蛋白表达的抑制率为 10 % ,14 .5 %和 2 3.6 % ,相对对照质粒绿色荧光蛋白表达仅 32 .4 %。结论　受磷蛋白短发夹环RNA质粒能够抑制受磷蛋白在心肌细胞中的表达 ,将有可能应用于心力衰竭的治疗。     

Suppression of growth of pancreatic cancer cell and expression of vascular endothelial growth factor by gene silencing with RNA interference

OBJECTIVE: To explore the anti‐angiogenesis and tumor cell growth suppressive effects resulted from gene silencing by RNAi in BxPC‐3 human pancreatic cancer cells. METHODS: The designation and transfection of vascular endothelial growth factor (VEGF)‐siRNA lentivirus was carried out in vitro. Real‐time PCR and western blot were conducted to measure the expression levels of VEGF mRNA and protein. Flow cytometry was employed to evaluate cell apoptosis and cell death. A lactate dehydrogenase (LDH) assay was used to assess the cytotoxicity of VEGF‐siRNA. A 3‐(4, 5‐dimethylthiazol‐2‐yl)‐2, 5‐diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay was used to picture the cellular growth. For the in vivo study, BxPC‐3 cells were injected subcutaneously into nude mice to form xenografts. The mice were divided into three groups according to the intervention used. The control group, the negative control group and the knockdown group of mice were injected with saline, an empty lentivirus vehicle and lentivirus carrying VEGF‐siRNA, respectively. None of the mice died during the study. When these mice were killed, the xenografts were collected and the tumor sizes of the different groups were compared. Finally, immunohistochemistry was used to assess the VEGF expression level and microvascular density. RESULTS: After the transfection of VEGF‐siRNA lentivirus, the cellular expression of VEGF mRNA decreased to 50% of the control and the VEGF protein in the BxPC‐3 cells decreased to 30% of the control. Apoptosis and cell death increased after transfection of the VEGF‐siRNA lentivirus. The LDH assay showed high cytotoxicity induced by VEGF‐siRNA lentivirus transfection. The MTT assay showed slower cellular growth in the knockdown cells. Tumor growth suppression was observed in nude mice that had received the VEGF‐siRNA lentivirus transfection, and the tumor sizes of the xenografts in this group were clearly smaller than those in other two groups. VEGF expression and microvascular density were significantly decreased. CONCLUSION: Vascular endothelial growth factor gene silencing via VEGF‐siRNA can effectively inhibit the production of VEGF and exert an anti‐angiogenesis and tumor cell growth suppressive effect both in vitro and in vivo.     

RNA干扰技术与骨质疏松症

骨组织的代谢平衡由成骨细胞(OB)和破骨细胞(OC)的骨形成和骨吸收过程相互偶联维持,以骨吸收占优势的偶联失衡持续进展将导致骨量减少和骨微结构改变,使骨密度下降、脆性骨折风险增大,表现为骨质疏松症。RNA干扰技术(RNAi)是一种转录后水平的基因沉默技术,已广泛应用于传染病、肿瘤等疾病治疗和研究。近年在骨质疏松研究领域有许多新的发现,本文梳理相关文献,介绍RNAi应用于骨质疏松治疗的切入靶点和需要解决的问题,旨在为防治骨质疏松症提供新的研究思路。     

Increased expression of osteoprotegerin in vascular smooth muscle cells from spontaneously hypertensive rats

Osteoprotegerin (OPG) is a secreted protein of the tumor necrosis factor receptor family,whichregulates bone mass by inhibiting osteoclast differentiation and activation.Although OPG is expressed ubiquitouslyand abundantly in many tissues and cell types including vascular cells,the role of OPG in other tissues is unknown.Our previous studies demonstrated that OPG was highly expressed in vascular smooth muscle cells (VSMC) andupregulated during vascular lesion formation.Methods and Results We documented,by Northern blot analysis,that the expression of OPG was more prevalent in the aorta and cultured VSMC from spontaneously hypertensive rats(SHR) compared to Wistar-Kyoto rats (WKY).In addition,we found that the expression of Angiotensin Ⅱ (Ang Ⅱ)type Ⅰ receptor (AT1R) in SHR VSMC was at significantly increased levels than in WKY VSMC.Furthermore,AngⅡ potently induced the expression of OPG in VSMC in a time- and dose-dependent manner through the AT1Rsignaling pathway.Conclusions OPG expression was substantially greater in SHR VSMC,suggesting that OPGmay be an important determinant of vascular remodeling in SHR.(J Ceriatr Cardiol 2004;1:49-54.)     

血管紧张素Ⅱ1型受体胞外第二环肽抗体对大鼠血管平滑肌细胞质游离钙水平的影响

目的观察血管紧张素Ⅱ1型受体(AT1受体)细胞外第二环肽抗体对培养大鼠主动脉血管平滑肌细胞(VSMC)细胞质游离钙水平的影响。方法采用酶联免疫吸附测定法检测高血压患者血清中抗AT1受体抗体,亲和层析法提取阳性血清中的AT1受体细胞外第二环肽抗体。同时应用AT1受体胞外第二环肽主动免疫大鼠并提取抗体。将血管紧张素Ⅱ(AngⅡ),患者及大鼠的AT1受体胞外二环肽抗体分别刺激钙离子荧光探针Fluo-3/AM负载培养原代大鼠VSMC,观察荧光强度变化来检测细胞质游离钙水平变化。结果患者及大鼠血清中提取的AT1受体第二环肽抗体均刺激培养VSMC使细胞质游离钙水平升高,作用与AngⅡ类似。进一步实验发现抗体的激动效应能够被AT1受体胞外第二环肽的抗原表位序列及AT1受体拮抗剂氯沙坦阻断。结论针对AT1受体胞外第二环肽抗体具备激动效应,通过激动AT1受体刺激细胞质钙离子浓度增高,提示该抗体在高血压发病机制中起重要作用。