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目的:
甲状腺细胞对碘的摄取由钠/碘转运体(sodium/iodidesymportor,NIS)介导,NIS能将碘从细胞间质逆浓度梯度转运到细胞内,这是甲状腺激素合成过程中主要的限速步骤,因而NIS的功能与甲状腺摄碘率及多种甲状腺疾病有关,尤其是甲状腺癌的发生发展密切相关。放射性碘是治疗恶性肿瘤的重要手段之一,但放射性碘发挥杀伤肿瘤细胞效应的基础是肿瘤细胞必须具有摄取碘的能力。遗憾的是临床上一些分化良好和大部分未分化甲状腺癌及其转移灶由于丧失聚碘功能,其他非甲状腺肿瘤细胞亦无聚碘功能,使放射性碘治疗难以发挥作用。目前,围绕NIS的研究正在广泛地进行着,人钠碘转运体(hNIS)mRNA在甲状腺癌中表达国内外学者报道不一,多数学者认为,在甲状腺癌组织内,hNIS表达是显著减少或缺失的。也有研究者在一些甲状腺癌病例中检测到足够量甚至超过正常的hNISmRNA和蛋白质。这与临床上部分甲状腺癌患者碘的摄取率低下,放射性碘治疗效果不佳不相符合。国外研究证明将hNIS重组质粒转染到有缺陷的甲状腺乳头状癌和非甲状腺恶性肿瘤细胞后,摄碘率明显增高。因此我们检测NIS在不同甲状腺组织中的表达以及在甲状腺乳头状癌中的分布,为甲状腺癌放射性碘治疗提供一定的实验依据;进行钠/碘转运体重组质粒(pcDNA3.1+-hNIS)转染SW480结肠癌细胞,使肿瘤细胞表达hNIS蛋白,从而获得摄取碘的能力,进而对肿瘤细胞行放射性碘治疗打好实验基础。
方法:
1.选取正常甲状腺组织16例、结节性甲状腺肿组织14例、甲状腺乳头状癌23例,运用蛋白免疫印迹(WesternBlot)技术检测各种组织中NIS的表达,并分别提取甲状腺乳头状癌胞浆、胞膜蛋白,分析其在甲状腺乳头状癌组织中的分布情况;
2.对构建好的重组质粒pcDNA3.1+-hNIS进行测序和BamHI/EcoRI酶切鉴定;进而转化到大肠杆菌中进行扩增提取。
3.培养SW480细胞,脂质体法转染后对SW480细胞行RT-PCR和WB检测转染后细胞hNISmRNA和蛋白的表达情况。
结果:
1.乳头状癌组、结节性甲状腺肿组NIS表达与正常组相比增高,差异有统计学意义(P<0.05);23例乳头状癌中,21例表达于胞浆,仅10例在胞膜上检测到,阳性率分别为91.3%和43.5%,两者差异有统计学意义(P<O.O1);10例胞浆胞膜均阳性者胞浆组NIS表达高于胞膜组,差异有统计学意义(P<0.01)。
2.pcDNA3.1+-hNIS重组质粒双向两端测序得出插入基因序列全长1944bp,包括起始密码子ATG到终止密码子TGA的643个氨基酸,基因大小和方向也正确。序列与参考序列H.sapienssolutecarrierfamily5(sodiumiodidesymporter),(GenBankaccession:NM-000453)的CDS序列完全匹配。BamHI/EcoRI酶切并电泳鉴定酶切产物,结果显示重组质粒(pcDNA3.1+-hNIS)在1944bp和5405bp左右有两清晰电泳条带,与理论计算结果相符,证实本次构建质粒为重组质粒pcDNA3.1+-hNIS。扩增提取质粒琼脂糖凝胶电泳可见在7000bp左右有清晰条带,BamHI/EcoRI酶切电泳亦在1944bp和5405bp左右见清晰条带,说明提取质粒成功。
3.SW480细胞转染后RT-PCR显示转染组可见扩增的369bp大小条带,而在对照组和空白质粒组均未检测到hNISmRNA的表达;SW480细胞转染后WB电泳显示在转染组可见69kd大小条带,而在对照组和空白质粒组均未检测到hNIS蛋白的表达。这说明本实验转染SW480细胞成功。
结论:
1.在甲状腺乳头状癌、结节性甲状腺肿中NIS表达增高,但是在甲状腺乳头状癌中NIS主要表达在细胞浆中,而非细胞膜上。
2.pcDNA3.1+-hNIS重组质粒鉴定、扩增、提取成功。
3.重组质粒pcDNA3.1+-hNIS转染SW480结肠癌细胞成功,为进行放射性碘治疗打好基础。