靶向survivin基因的shRNA慢病毒载体的构建及其对膀胱癌EJ细胞凋亡的影响

目的:构建survivin基因特异性shRNA慢病毒干扰载体,转染膀胱癌EJ细胞,研究survivin基因在膀胱癌细胞株中的表达抑制情况,观察survivin shRNA慢病毒载体对EJ细胞凋亡的影响.方法:以survivin基因为靶标设计shRNA干扰序列,克隆至p SIH1-H1-cop GFP慢病毒载体.干扰载体鉴定正确后转染膀胱癌细胞株EJ细胞,荧光显微镜下观察GFP表达情况,实时荧光定量PCR检测survivin基因mRNA含量变化,Western blotting法检测survivin蛋白表达,Annexin V-FITC/PI双染法检测EJ细胞凋亡情况.结果:PCR扩增鉴定、DNA测序证实survivin慢病毒干扰载体构建成功;EJ细胞经干扰载体处理后,EJ细胞survivin基因mRNA水平下调了73.33%,蛋白表达受到显著抑制,EJ细胞凋亡率达到24.39%.结论:成功构建了靶向survivin基因的shRNA重组慢病毒干扰载体,可以显著降低转染细胞survivin基因的表达水平,并有效提高膀胱癌细胞凋亡率.     

特异性siRNA对大鼠肝星状细胞TIMP-1表达的影响

观察金属蛋白酶组织抑制因子-1（TIMP-1）小干扰RNA真核表达载体转染肝星状细胞株HSC-T6后TIMP-1基因表达的情况。构建携带绿色荧光蛋白（GFP）基因的小干扰RNA真核表达载体pGCsi-U6／TIMP-1 shRNA,利用该载体介导四个特异性和一个非特异性的TIMP-1 shRNA,分别为TIMP-1 shRNA1、TIMP-1 shRNA2、TIMP-1 shRNA3、TIMP-1 shRNA4和TIMP-1 shRNA—NON。采用阳离子脂质体介导法转染HSC-T6细胞,激光共聚焦显微镜观察GFP表达,荧光实时定量PCR方法检测TIMP-1 mRNA表达情况。质粒转染HSC—T6细胞后,激光共聚焦显微镜观察转染组细胞内均见绿色荧光,未转染组未见绿色荧光;mRNA水平检测显示：与正常对照组相比,TIMP-1 shRNA1、TIMP—1 shRNA2和TIMP-1 shRNA4对TIMP-1基因表达较强的抑制作用,尤TIMP-1 shRNA1抑制作用最强（P〈0．01）。pGCsi—U6介导的TIMP-1 shRNA1能更加有效的抑制肝星状细胞中TIMP—1的表达。     

靶向沉默人HER2/neu基因的RNA干扰

针对人HER2/neu基因的mRNA序列, 设计并构建shRNA干扰载体, 经聚合酶链式反应(PCR)及测序鉴定后转染SK-BR-3细胞, 并检测HER2/neu mRNA和蛋白抑制情况及SK-BR-3细胞迁移能力的变化. 实验结果表明： 构建了3个HER2/neu shRNA真核表达质粒; 3个重组质粒均可不同程度下调HER2/neu mRNA和蛋白表达水平, 并抑制SK BR 3细胞的迁移; 其中1号重组质粒效应最强, 对mRNA和蛋白的抑制率分别为84.65%和7498%.     

TGFβ1 shRNA对293细胞合成TGFβ1的干扰作用

目的:探讨自行设计的TGFβ1shRNA对293细胞TGFβ1基因表达的干扰作用,为研究纤维化病变的基因治疗方法提供技术基础和依据.方法:针对大鼠TGFβ1基因mRNA序列,设计、合成携带3条TGFβ1 shRNA和TCFβ1基因的绿色荧光蛋白融合表达质粒载体,并设阴性质粒组和空质粒组为对照,通过脂质体包裹分别转染293细胞.转染后24、48和72 h收集细胞,在荧光显微镜下观察干扰效果,采用荧光定量PCR检测TGFβ1基因表达情况,并计算干扰效率.结果:荧光显微镜下观察,可见转染后24、48和72 h TGFβ1shRNA质粒组细胞绿色荧光强度均明显弱于阴性质粒组细胞,空质粒载体组未产生绿色荧光;荧光定量PCR检测转染后293细胞TGFβ1mRNA表达量,转染后24、48和72 h TCFβ1shRNA质粒组TCFβ1mRNA表达量均显著低于阴性质粒组(P<0.01),其基因干扰效率则依次递减,分别为97.2%、97.1%和67.7%.结论:本研究证明自行设计的TGFβ1shRNA转染293细胞后24、48和72 h TGFβ1shRNA均能够高效干扰TGFβ1基因的表达,其基因干扰效率呈现一定的时间依赖性.     

Bcl-2 shRNA诱导成人T淋巴细胞白血病细胞株Molt4凋亡的研究

目的:探讨以Pgenesil-1质粒为载体表达的Bcl-2短发夹样RNA (short hairpin,shRNA)诱导Molt4成人T淋巴细胞白血病细胞株凋亡的作用.方法:采用脂质体介导的转染方法将表达Bcl-2 shRNA的两个RNA干扰质粒(Bcl-2 shRNA1和Bcl-2 shRNA2)、阴性组(针对非目的基因所构建的shRNA表达载体)、空白组及单纯脂质体组分别转染Molt4细胞.采用免疫细胞化学法检测转染48 h后的各组细胞Bcl-2蛋白表达水平;MTT法分别检测24,48,72 h各组细胞的增殖活性;用姬姆萨染色和流式细胞仪观察细胞凋亡情况.结果:转染Molt4细胞48 h后, Bcl-2 shRNA1组和Bcl-2 shRNA2组的细胞Bcl-2 蛋白表达率均明显下降;与阴性对照shRNA组、空白组和单纯脂质体组相比差异有显著性(P＜0.05), Bcl-2 shRNA1组的抑制作用要强于Bcl-2 shRNA2组.MTT测定显示Bcl-2 shRNA1组和Bcl-2 shRNA2组细胞增殖活力均明显下降,分别与空白组和单纯脂质体组进行比较差异有显著性(P＜0.05);阴性对照shRNA组与单纯脂质体组比较则无明显差异(P＞0.05).Bcl-2 shRNA1和Bcl-2 shRNA2作用于Molt4细胞48 h后,姬姆萨染色可见凋亡细胞.流式细胞仪检测示Bcl-2 shRNA1组和Bcl-2 shRNA2组细胞凋亡率随时间逐渐增高,与空白组和单纯脂质体组进行比较差异有显著性(P＜0.05),但Bcl-2 shRNA1组和Bcl-2 shRNA2组二者间无明显差异(P＞0.05).结论:Bcl-2 shRNA表达载体可促进Molt4细胞的凋亡.     

TGFβ1shRNA靶向抑制离体胎鼠肺成纤维细胞TGFfβ1基因表达

目的:探讨自行设计的TGFβ1shRNA对离体胎鼠肺成纤维细胞TGFβ1基因表达的干扰作用,为研究纤维化病变的基因治疗提供技术基础和依据.方法:原代培养胎鼠肺成纤维细胞,并建立细胞高氧损伤模型.针对大鼠TGFβ1基因mRNA序列,设计、合成携带3条TGFβ1shRNA绿色荧光蛋白融合表达质粒载体,并设阴性质粒组和空白组为对照,通过JetPEI包裹分别转染上述高氧损伤的胎鼠肺成纤维细胞.转染后24、48和72 h收集细胞,在荧光显微镜下观察干扰效果,采用实时荧光定量PCR检测TGFβ1基因表达情况,并计算干扰效率.结果:①成功培养胎鼠肺成纤维细胞,并建立细胞高氧损伤模型;②荧光显微镜下观察,可见转染后24、48和72 h TG-Fβ1shRNA质粒组细胞绿色荧光强度均明显弱于阴性质粒组细胞,空质粒载体组未产生绿色荧光;荧光定量PCR检测转染后胎鼠肺成纤维细胞TGFβ1 mRNA表达量,转染后24、48和72 hTGFβ1shRNA质粒组TGFβ1 mRNA表达量均显著低于阴性质粒组(P<0.01),其基因干扰效率则依次递减,分别为97.3%、96.9%和71.7%.结论:本研究证明自行设计的TGFβ1shRNA转染胎鼠肺成纤维细胞后24、48和72 h均能够高效干扰TGFβ1基因的表达,其基因干扰效率呈现一定的时间依赖性.     

Survivin基因沉默对鼻咽癌CNE-2细胞株恶性表型的影响

目的:探讨RNA干扰技术沉默Survivin基因对鼻咽癌细胞CNE-2恶性表型的影响.方法:设计、合成针对Survivin基因的干扰序列,并将干扰序列构建至pGCsi/U6/GFP载体,稳定转染CNE-2细胞;逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)、Western blot鉴定干扰效果;经四甲基偶氮唑蓝(MTT)法、流式细胞术、平板克隆形成实验分析沉默Survivin基因后,CNE-2细胞生长速度、细胞周期及恶性表型的改变.结果:沉默Survivin基因后,CNE-2细胞Survivin mRNA、蛋白质表达水平均明显下调;细胞生长速度下降,G1期细胞增多,S期细胞减少,克隆形成能力明显减弱.结论:Survivin基因在CNE-2细胞生长、细胞周期及恶性表型等方面都起着重要的作用.     

凝溶胶蛋白表达稳定下调的小鼠肝癌高淋巴道转移力Hca-F细胞株的构建

在前期蛋白质组学和基因组学研究发现凝溶胶蛋白(Gelsolin,GSN)是一个潜在促进小鼠肝癌淋巴道转移基因基础上,本次实验设计合成3条GSN 的shRNA短发夹序列 (shRNA1、2、3),并成功将它们构建入pSilencer3.1质粒,重组质粒转染鼠肝癌高淋巴道转移力Hca-F细胞,获得了稳定转染的pSilencer-GSN-Hca-F细胞株.结果表明:GSN空白对照组和无关序列对照组细胞中在mRNA及蛋白表达水平均相近;与空白对照组相比较,3个重组质粒在mRNA水平对GSN抑制率分别为46.8%、48.2%、20.2%,在蛋白水平对GSN的抑制率分别为73.9%、45.1%、31.2%;shRNA1重组质粒的抑制效果最明显,统计学意义显著(P<0.01).通过RNA干扰和基因转染技术成功建立了GSN表达稳定下调的鼠肝癌Hca-F细胞株,为进一步研究GSN在恶性肿瘤淋巴道转移中的作用奠定了基础.     

高分子聚合物对两种细胞转染效率的研究

比较纳米材料和阳离子多聚物转染试剂携带增强绿色荧光蛋白基因对C2C12细胞和DF-1细胞的转染效率,筛选适合的基因载体。采用Entranster TM-D纳米材料和3种阳离子多聚物(Superfect、Fect、Neofect)转染试剂介导p CDH-EGFP-puro质粒分别转染C2C12细胞和DF-1细胞,24 h后用实时荧光定量核酸扩增检测系统检测转染细胞中增强绿色荧光蛋白基因的mRNA表达水平,48 h后观察并计数阳性细胞率。结果发现4种试剂分别转染的两种细胞中均有增强绿色荧光蛋白基因的表达。C2C12细胞用阳离子多聚物转染的效率略高于纳米材料转染,其中Superfect的转染效率可达到30%;DF-1细胞用纳米材料和阳离子多聚物转染的效率都高,其中Fect的转染效率达到50%。因此,阳离子多聚物Superfect用于C2C12细胞的体外转染,Fect转染试剂用于DF-1细胞的体外转染,都表现出较高效的转染效率     

小鼠Sirt3基因过表达慢病毒载体的构建及其表达鉴定

构建小鼠Sirt3基因过表达慢病毒载体,检测人神经母细胞瘤细胞(SK-N-SH细胞)感染Sirt3基因过表达慢病毒后Sirt3 mRNA和蛋白的表达,为在细胞和动物水平研究Sirt3的作用提供新的途径和工具。利用Genebank检索的小鼠Sirt3基因序列,人工合成法合成小鼠Sirt3基因的c DNA片段,将其克隆至慢病毒载体p CDH-CMV-MCS-EF1-cop GFP中,构建慢病毒表达质粒。进行酶切及测序验证后,将慢病毒表达质粒连同辅助包装原件载体质粒共同转染入293T细胞,收集上清,测定病毒滴度。用Sirt3基因过表达慢病毒感染SK-N-SH细胞,即为Sirt3过表达组(Sirt3);用空载体慢病毒感染的SK-N-SH细胞为空载体组(GFP);未感染病毒的SK-N-SH细胞为对照组(CON)。收集细胞后,用Real-time PCR法检测各组细胞Sirt3 mRNA的水平;用Western blotting法检测各组细胞Sirt3蛋白的表达。Sirt3基因过表达慢病毒载体构建成功,病毒滴度为1.0×10~9TU/m L。Sirt3组SK-N-SH细胞的Sirt3 mRNA和Sirt3蛋白水平均显著高于GFP组和CON组(P0.01)。成功构建的Sirt3基因过表达慢病毒载体具备高效感染力,能在SK-N-SH细胞高效过表达Sirt3,本研究结果为今后进一步在神经细胞和模型动物中研究Sirt3的作用提供了新的途径和工具。     

BGC-823细胞中慢病毒途径针对HIF-1α基因的RNAi实验

目的：构建人HIF-1α基因的shRNA慢病毒载体、包装生产重组慢病毒颗粒,病毒途径高效感染胃癌细胞株BGC-823,并验证基因沉默效率。方法：在NCBI数据查找人HIF-1α基因序列,然后使用siRNA在线设计软件,设计针对基因CDS区的3条siRNA序列及Negative序列。根据设计好的siRNA序列设计双链互补的shRNA-Oligo DNA,退火形成双链后与线性化载体链接,构建shRNA重组表达载体。经由293TN细胞包装shRNA重组慢病毒颗粒,随后使用重组病毒感染BGC-823,通过荧光标记蛋白GFP确定感染效率后收集细胞样本,分别采用Real-time PCR和Western blot方法检测靶基因在mRNA和蛋白质水平的沉默效率。结果：shRNA重组表达载体测序结果与设计序列完全一致,包装病毒后滴度达到1×104 ifu/μL。慢病毒感染BGC-823细胞取得了极高的基因转导效率。mRNA检测结果显示,siRNA3对于对与目的基因的沉默效果最好,较阴性对照序列组相比较,mRNA的表达量下降了92%,Western blot检测的结果与mRNA检测结果完全相符合。结论：通过慢病毒途径,可以在BGC-823细胞中高效的进行HIF-1α基因的沉默。     

重组慢病毒介导的NMD途径因子UPF1和SMG1可诱导干扰细胞株的构建

无义介导的mRNA降解途径是一个比较完善的异常mRNA的降解机制,结合在外显子拼接复合体上的多种蛋白决定NMD途径对异常转录物的识别和降解的启动,其中UPF1和SMG1发挥主要功能.UPF1是一个RNA解旋酶和RNA依赖的ATP酶;而SMG1具有磷脂酰肌醇激酶活性,负责UPF1的磷酸化.本研究构建了含有UPF1和SMG-1基因发夹结构的诱导开关基因表达干扰质粒.利用慢病毒介导转化哺乳动物细胞HEK293T细胞得到重组病毒,经鉴定后感染细胞AD_293,目的基因在细胞中得以高效表达.通过继代培养和单克隆化,得到强力霉素诱导干扰UPF1和SMG-1表达的稳定细胞株.     

低表达长非编码RNA MALAT1对人宫颈癌HeLa细胞体外生长和迁移的影响

设计3个针对MALAT1不同靶序列的小干扰RNA(small interfering RNA, siRNA), 筛选出有效的siRNA序列, 设计并构建短发夹RNA(short hairpin RNA, shRNA)干扰质粒, 转染到HeLa细胞中, 构建低表达MALAT1的稳定细胞株.通过细胞的生长曲线和细胞划痕实验验证降低MALAT1对HeLa细胞增殖和迁移的影响.结果显示MALAT1表达水平在HeLa细胞中得到有效地降低, 低表达MALAT1的HeLa细胞生长速度和迁移速度减小.表明MALAT1在HeLa细胞中具有调控细胞增殖和迁移的能力     

羟基磷灰石纳米粒子运载Stat3 shRNA对鼠胶质瘤C6细胞的促凋亡效应

目的探讨羟基磷灰石纳米粒子运载Stat3 shRNA对鼠胶质瘤C6细胞的促凋亡作用,并探讨相关机制.方法羟基磷灰石纳米粒子包被的Stat3 shRNA转染到C6胶质瘤细胞内,MTT法检测细胞增殖情况,应用流式细胞术及吖啶橙染色观察细胞周期分布及凋亡情况,TUNEL染色观察细胞的凋亡及增殖情况.结果羟基磷灰石纳米粒子运载Stat3 shRNA转染C6细胞后,呈时间依赖性抑制C6细胞生长和增殖.通过流式细胞术检测证实:该质粒可使细胞阻滞在细胞周期的G0/G1期,细胞凋亡率明显增加(P<0.05),与对照组比较差异有统计学意义;吖啶橙及TUNEL染色发现其明显促进细胞凋亡(P<0.05),与对照组比较差异有统计学意义;结论羟基磷灰石纳米粒子运载Stat3 shRNA体外可明显抑制胶质瘤C6细胞增殖,并促进其凋亡,是治疗胶质瘤较理想的方法.     

AFP基因shRNA表达质粒稳定转染肝癌细胞克隆的构建

甲胎蛋白(AFP)是一种重要的胚胎期及肝癌相关蛋白,为了深入研究其在肝癌细胞增殖中的作用,构建了针对AFP基因的shRNA表达质粒,拟建立可稳定转染的肝癌细胞克隆;利用生物信息学方法设计shRNA,经酶切连接和抗生素筛选构建表达质粒;通过酶切、琼脂糖凝胶电泳及测序对质粒加以验证;优化转染条件后采用脂染法转染肝癌SMM C-7721细胞,利用Purom yc in筛选稳定转染的细胞克隆.成功获得高特异的shRNA设计结果,构建了针对人类AFP基因的shRNA表达质粒,并获得该质粒稳定转染的细胞克隆.     

Non-viral gene carrier mediated short hairpin RNA interference for inhibition of tumor cells growth

A tumor-targeting gene vector G250mAb-PEI-PEG has been prepared by modification of polyethylenimine （PEI） with polyethyleneglycol （PEG） and G250, a monoclonal antibody against the G250 antigen on tumor cell surface. The transfection efficiency was as high as 70% in G250 positive HeLa cells, whereas the transfection efficiency was relatively low （30%） in normal NIH3T3 cells. A plasmid encoding the short hairpin RNA （shRNA） specific for nucleostemin gene （NS） was efficiently transfected into the HeLa cells with this nonviral gene vector. RNA interference down-regulated the expression of NS gene in HeLa cells, inhibited cells proliferation and induced apoptosis. However, the growth and activity of the NIH3T3 cells were not affected under the same treatment. These results indicate that the reported nonviral gene vector, G250mAb-PEI-PEG, can target and efficiently deliver genes into HeLa cells, and has the potential for the cervical cancer treatment.     

沉默SEMA3A基因对胶质瘤细胞U251增殖和转移的影响

探讨了SEMA3A基因在恶性胶质瘤细胞U251迁移和侵袭能力中的作用, 及其用于胶质瘤临床治疗的可行性. 用特异识别SEMA3A基因的短发卡RNA(short hairpin RNA,shRNA)片段与真核表达载体pFH-GFP-L连接, 再与辅助质粒联用来包装慢病毒. 通过荧光显微镜观察感染胶质瘤细胞U251的感染效率. 通过实时定量PCR技术和Western-blot技术验证了U251细胞中SEMA3A基因的沉默效果. 通过MTT法、PI染色法和Transwell小室分别检测了U251细胞增殖、细胞周期和运动能力的变化. 结果表明, SEMA3A-shRNA慢病毒感染U251能有效下调SEMA3A基因的表达水平(P <0.01), 使U251细胞的增殖能力、迁移和侵袭能力明显降低(P <0.05), 细胞大量阻滞在G2/M期, 并促进了细胞凋亡(P <0.05).     

A loss-of-function RNA interference screen for molecular targets in cancer

The pursuit of novel therapeutic agents in cancer relies on the identification and validation of molecular targets. Hallmarks of cancer include self-sufficiency in growth signals and evasion from apoptosis; genes that regulate these processes may be optimal for therapeutic attack. Here we describe a loss-of-function screen for genes required for the proliferation and survival of cancer cells using an RNA interference library. We used a doxycycline-inducible retroviral vector for the expression of small hairpin RNAs (shRNAs) to construct a library targeting 2,500 human genes. We used retroviral pools from this library to infect cell lines representing two distinct molecular subgroups of diffuse large B-cell lymphoma (DLBCL), termed activated B-cell-like DLBCL and germinal centre B-cell-like DLBCL. Each vector was engineered to contain a unique 60-base-pair 'bar code', allowing the abundance of an individual shRNA vector within a population of transduced cells to be measured using microarrays of the bar-code sequences. We observed that a subset of shRNA vectors was depleted from the transduced cells after three weeks in culture only if shRNA expression was induced. In activated B-cell-like DLBCL cells, but not germinal centre B-cell-like DLBCL cells, shRNAs targeting the NF-kappaB pathway were depleted, in keeping with the essential role of this pathway in the survival of activated B-cell-like DLBCL. This screen uncovered CARD11 as a key upstream signalling component responsible for the constitutive IkappaB kinase activity in activated B-cell-like DLBCL. The methodology that we describe can be used to establish a functional taxonomy of cancer and help reveal new classes of therapeutic targets distinct from known oncogenes.