RNAi对前列腺癌PC-3细胞survivin基因表达的抑制作用

来源 :中国医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tiger0092009
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目的前列腺癌是男性生殖系肿瘤中非常重要的一种,在美国前列腺癌发病率在所有恶性肿瘤中居第一位,死亡率占第二位,仅次于肺癌。我国前列腺癌患者的发病率虽远低于西方国家,但近年来呈显著增长趋势。究其原因与生活方式的改变、人们寿命的延长及医疗保健和诊断水平的提高有关。手术治疗预后良好,但大多数前列腺癌患者早期无明显临床症状,一旦确诊己属晚期,失去手术时机,只能以内分泌治疗为主,其疗效常常不佳。癌细胞雄激素非依赖性的转变是前列腺癌发展、转移的重要原因。传统的手术、放疗、化疗和激素疗法对激素难治性前列腺癌(hormone-refractory prostate cancer,HRPC)效果不佳,目前国内外学者都在探求基因水平的调控方法和新靶点。本实验设计、构建针对survivin基因的siRNA表达载体(small interference RNA expression vector),转染入人雄激素非依赖性前列腺癌PC-3细胞中,观察siRNA表达载体抑制survivin mRNA及survivin蛋白表达、诱导人前列腺癌PC-3细胞凋亡的效果,为进一步筛选有效siRNA提供实验基础,探讨前列腺癌基因治疗的新途径。方法我们首先在Genebank中找到survivin的cDNA序列,参考siRNA的设计原则,根据在线siRNA靶点设计软件siRNA design support system确定2条靶序列及一条阴性序列。用BLAST检索设计的DNA片段序列的特异性,与人类其他编码序列无同源性,阴性序列与survivin mRNA无同源性。构建survivin基因的siRNA表达载体—重组质粒pBSsi-survivin,并经序列分析证实序列完全正确,分别命名为质粒A、质粒B、质粒C(阴性序列)。人PC-3细胞常规培养于含10%胎牛血清1640培养基中,置于37℃,5%CO2细胞培养箱中,每日在倒置显微镜下观察细胞贴壁情况、细胞生长情况等。待细胞汇合度达到95%-100%,用0.25%的胰酶消化,以1∶2传代扩增,进行传代培养。(1)细胞生长到占培养瓶底约90%时消化,调整细胞浓度为2×105/ml,按每孔1ml等量加到多组6孔培养板中培养。于30-50%细胞汇合度时(处于对数生长期)准备进行转染。(2)实验分为四组,分别为质粒A转染组、质粒B转染组、阴性序列转染组(质粒C组)及空白对照组,分别转染前列腺癌PC-3细胞。转染按invitrogen公司LipofectamineTM 2000脂质体转染法说明书操作。前3组内质粒与LipofectamineTM 2000采用1∶6比例。(3)将脂质体及质粒于室温下放置,用前混匀。在含有Opti-MEM?Ⅰ低血清培养基100ulEp管中加入质粒2ug,轻轻混匀。对照组不加质粒,加入同体积的Opti-MEM(?)Ⅰ低血清培养基。(4)使用前轻轻混合LipofectamineTM 2000。在另一个Ep管中用Opti-MEM?Ⅰ低血清培养基100ul稀释LipofectaminemTM 2000 12ul,轻轻混匀后在室温下孵育5分钟。(5)混合稀释的质粒和稀释的LipofectamineTM 2000。轻轻混合,在室温下孵育20分钟,以允许复合物的形成。在30分钟内混合稀释的LipofectamineTM 2000和稀释的质粒。更长的孵育时间可能会降低活性。(6)培养细胞去上清,用Opti-MEMTMⅠ低血清培养基洗一次,加800ul Opti-MEM?Ⅰ低血清培养基,将质粒-LipofectamineTM 2000复合物加入到每一个包含细胞和培养基的孔中。通过轻轻地前后摇动培养板混合。(7)转染4h后换用含10%胎牛血清1640培养基,终止转染。于37℃,5%CO2细胞培养箱中培养。24小时后加1.2ug/ml嘌呤霉素筛选,至空白对照组细胞全部死亡后,嘌呤霉素浓度减半继续培养,获得阳性克隆细胞扩增并保存。半定量RT-PCR检测细胞内survivin mRNA表达的变化,图像用Bandscan5.0软件作灰度扫描,用survivin与内参β-actin灰度值比值表示各样本survivin蛋白表达强度。Western blot检测细胞内survivin蛋白表达的变化,图像用Bandscan5.0软件作灰度扫描,用survivin与内参β-actin灰度值比值表示各样本survivin mRNA表达强度。流式细胞仪检测质粒诱导细胞凋亡,观察siRNA表达载体细胞凋亡的影响。实验所得计量资料以均数±标准差表示,采用SPSS11.0进行分析,方差分析法进行各组间差异的比较,p<0.05认为有统计学意义。结果构建的重组质粒pBSsi-survivin经DNA测序技术证实重组质粒序列与所设计序列完全一致,表明针对survivin基因的siRNA表达载体构建成功。采用Western blot检测转染后各组PC-3细胞中Survivin蛋白的表达,结果4组细胞Survivin蛋白的表达强度分别为18.94%±0.63%、16.35±0.23%、46.41%±0.76%、46.20±1.47%。质粒A、B组与后两组相比差异均有显著性意义(p=0.000),质粒A、B组间比较差异有显著性意义(p=0.007),阴性序列组、空白对照组间比较差异无显著性意义(p=0.771)。采用RT-PCR检测转染后各组PC-3细胞中survivin mRNA的表达,结果各组细胞中survivin mRNA的表达强度分别为27.94%±1.43%、24.51%±1.37%、49.46%±0.71%、48.49%±1.32%。质粒A、B组与后两组相比差异均有显著性意义(p=0.000),质粒A、B组间比较差异有显著性意义(p=0.01),阴性序列组、空白对照组间比较差异无显著性意义(p=0.365)。经Annexin V与PI双染色流式细胞仪检测PC-3细胞的凋亡,质粒A转染组的PC-3细胞凋亡率为12.80%±1.33%,质粒B转染组的PC-3细胞凋亡率为16.48%±1.00%,阴性对照组为3.03%±0.62%,空白对照组为2.96%±0.41%。质粒A、B组与后两组相比差异均有显著性意义(p=0.000),质粒A、B组间比较差异有显著性意义(p=0.001),阴性序列组、空白对照组间比较差异无显著性意义(p=0.934)。结论实验采用RNAi技术,以survivin为靶基因,成功设计、构建两条能够在细胞内表达针对survivin基因的siRNA表达载体,为肿瘤基因治疗的研究提供了物质基础。实验表明RNA干扰可有效抑制前列腺癌PC-3细胞survivin mRNA和蛋白表达,RNA干扰抑制PC-3细胞survivin基因表达诱导PC-3细胞凋亡增加,显示降低survivin基因的表达可以促进PC-3细胞发生凋亡我们设计的2组survivin的siRNA序列,均可有效抑制PC-3细胞survivin mRNA和survivin蛋白表达,促进癌细胞凋亡。质粒B比质粒A抑制效率更高,差异有显著意义。
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