摘 要 目的:探讨逆转录病毒介导的N-
ras 1基因对血管紧张素Ⅱ诱导的心肌细胞增殖和肥大的抑制作用,及其应用于心肌肥厚基因治疗的可能性。
方法:将重组逆转录病毒反义N-
ras 1基因体外转染乳鼠心肌细胞。应用RT-PCR及Western印迹法检测基因表达情况。应用细胞计数、[
3H]-TdR掺入及细胞体积检测手段,观察N-
ras 1基因对心肌细胞增殖及肥大的抑制作用。
结果:逆转录病毒载体能将外源性基因导入心肌细胞并表达。反义N-
ras 1基因导入可抑制心细胞增殖及肥大。
结论:逆转录病毒介导N-
ras 1基因有可能作为心肌肥厚的基因治疗手段。
主题词 基因;心肌;细胞, 培养的;血管紧张素Ⅱ;原癌基因
Inhibitory effect on antisense N-ras 1 gene on the proliferation and hypertrophy of cardiomyocytes induced by angiotension Ⅱ
SUN Qi, XU Cheng-Bin
Department of Cardiology, People's Hospital, Beijing Medical Univrersity, Beijing(100044)
Abstract AIM:To study the inhibitory effect of antisense N-ras 1 gene mediated by retrovirus vector on proliferation and hypertyophy of cardiomyocytes induced by Ang Ⅱ and the possibility by using antisense N-ras 1 gene for gene therapy of cardiac hypertrophy. METHODS:Antisense N-ras 1 gene recombinant retrovirus vector was transfected into cardiomyocytes in vitro. The expression of ras mRNA and p21 protein were detected by RT-PCR and Western blotting. The inhibitory role of antisense N-ras 1 gene for proliferation and hypertrophy of cardiomyocytes was observed by cell counting,[3 H]-TdR incorporation and cell volume respectively. RESULTS:Retrovirus vector tramsfered antisense N-ras 1 gene into cardiomyocytes. The expression of antisense N-ras 1 gene restricted the proliferation and hypertrophy of cardiomyocytes. CONCLUSION:Antisese N-ras 1 gene mediated by retrovirus can be used to treat cardiac hypertrophy.
MeSH Genes; Myocardium; Cells, cultured; Angiotensin Ⅱ; Prot-oncogenes
心肌肥厚是心肌及其间质细胞对生长因子的一种应答反映,是体内一系列基因异常表达的结果。血管紧张素Ⅱ(angiotension Ⅱ,Ang Ⅱ)是影响心肌肥厚的主要因子,具有促心肌细胞增殖和肥大的作用[1]。原癌基因ras表达产物p21蛋白是一种小分子量的G蛋白,可与GTP结合向细胞内传递增殖信息[2]。因而Ang Ⅱ的作用可能与p21蛋白有关。本研究选用逆转录病毒载体重组反义N-ras 1基因体外传染乳鼠心肌细胞,观察对心肌细胞增殖和肥大的作用,以探讨利用反义技术治疗心肌肥厚的可能性。
材料与方法
一、材料:
N-ras 1质粒由上海肿瘤研究所提供。基因片段长度0.9 kb,氨苄抗性。包装细胞PA317和NIH3T3由中科院病毒所提供。受体菌E.coli HB 101为本室储存。限制性内切酶购自德国GIBCOBRL和Promega公司,Ang Ⅱ购于Sigma公司。
二、方法:
1.构建fpGV1-MT-N-ras 1(exon 1)逆转录病毒重组载体,得到重组质粒后用EcoR1、Bg 1Ⅱ双酶切鉴定。
2.细胞培养、转染及抗性克隆的筛选:取出生后1~3 d的正常Wistar大鼠乳鼠,按Scott等[3]方法培养心肌细胞。包装细胞PA317和NIH3T3细胞均用含有10%~20%胎牛血清的DMEM培养基在37℃、5%CO2条件下进行培养。用磷酸钙沉淀法将重组质粒导入PA317中,经G418筛选获得抗性克隆,用NIH 3T3细胞测定重组病毒的滴度,挑取高滴度的PA317细胞克隆收集其上清,经40 000 r/min离心60 min浓缩100倍后,转染心肌细胞。
3.RT-PCR定量检测N-ras mRNA表达:采用一步法提取细胞总RNA。用PE公司的反转录试剂盒对提取的RNA进行反转录以获得cDNA。再进行PCR双扩增反应,同时加入N-ras引物一对和β-actin引物一对在同一体系中扩增N-ras和β-actin这两个目的片段。
N-ras引物序列:
5’-CTGGTGTGAAATGACTGAGT
5’-GGTGGGATCATATTCATCTA
β-actin引物序列:
5'-ATCATGTTTGAGACCTTCAAC
5’-CATCTCTTGCTCGAAGTCCAA
PCR反应条件:95℃,1 min→50℃,30 s→72℃, 1min,共30个循环。1.5%琼脂糖凝胶电泳分析结果。
4. Western印迹检测p21蛋白的表达:细胞总蛋白的提取,聚丙烯酰胺凝胶垂直电泳,电转移后显色,用N-ras p21抗体检测p21蛋白并进行定量分析。
5.细胞计数方法:消化贴壁生长的细胞制成悬液并调整至细胞5×104个/mL,移入24孔培养板中,孵育24 h后换成含2%胎牛血清的培养液,继续孵育24 h加入Ang Ⅱ,再培养72 h,用血细胞计数板进行计数。
6.液闪计数法检测[3H]-胸腺嘧啶核苷([3H]-TdR)细胞内掺入情况:心肌细胞接种及检测时相同前。检测前4 h每孔加入2.5 μL [3 H]-TdR[(3.7×1010Bq/mL),中国原子能科学研究院]。收集细胞,破膜,液闪计数。每次计3孔,取平均值。
7.细胞体积测定:细胞体积是通过测量细胞直径获得的。将各组心肌细胞分别接种于培养皿内, 按上述方法加入干预因素72 h后,中止培养。用无Ca2+、Mg2+的Hanks液快速冲洗长满细胞的培养皿3次,加入2 mL 0.25%的胰酶溶液约10 min后加入3 mL含有10%胎牛血清的培养基终止消化。在倒置显微镜下,可观察到细胞呈圆型,每组随机选择20个细胞,用计算机MICC软件测量细胞的直径,通过直径计算出每个细胞的体积。
三、统计处理:
数据以
表示,组间用t检验判定均数差异显著性。
结果
一、重组质粒的酶切:
质粒载体为fpGV1-MT,长度为5.8 kb,N-ras 1 cDNA片断长度为0.9 kb,EcoRⅠ、Bg1 Ⅱ酶切。
二、重组逆转录病毒滴度的测定:
取PA317抗性克隆株培养上清制备病毒悬液,感染NIH 3T3细胞,经G418筛选,2周后根据长出的克隆计算病毒的滴度为2×105 CFU/mL。
三、反义N-ras 1基因对心肌细胞增殖的影响:
如图1所示,此结果表明在细胞水平上,转染了重组逆转病毒反义N-ras 1基因的心肌细胞的增殖受到一定程度的抑制。而转染了正义N-ras 1基因的心肌细胞的细胞计数与加入Ang Ⅱ刺激的心肌细胞相比无显著差异(P>0.05),说明正义N-ras 1基因对细胞增殖无抑制作用。

Fig 1 Effect of antisense N-ras 1 gene on the proliferation of cardiomyocytes induced by AngⅡ (
,n=6)
A:control; B:10-8mol/L Ang Ⅱ;D:antisense N-ras 1 gene+10-8 mol/L Ang Ⅱ;F:sense N-ras 1 gene+10-8 mol/L Ang Ⅱ
图1 反义N-ras 1对AngⅡ 诱导心肌细胞增殖的影响
四、反义N-ras 1基因对心肌细胞
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