[中图分类号] R735.7 [文献标识码] A
[文章编号]1000-8861(2000)05-0359-04
Inhibitory effects of lipofectamin-mediated p53 gene on the growth of liver cancer cells
MU Hong,LIU Li,WANG Yu-liang,HUANG Fan-qiang,LIU Rong,PENG Lin,LIU Ming-zhou
(Department of Laboratory,Tianjin First Central Hospital,Tianjin 300192,China)
[Abstract] Objective To study the feasibility of the use of exogenous wild type p53 in gene therapy for liver cancer.Methods Recombinant eukaryotic expressing plasmid p53-pcDNA3 containing human wild-type p53-cDNA was transiently introduced into human liver cancer cell line HepG2 mediated by cation iron lipofectamin and selected by G418.By flowcytometric analysis,the effects of p53-pcDNA3 on the growth of liver cancer cells were evaluated.Results The cell growth curve,cell cycle,apoptosis index of HepG2(control cells) were compared with those of HepG2-p53 cells.The growth of HepG2-p53 cells was greatly suppressed.Conclusion Exogenous wild type p53 gene may stably exist in HepG2 cell after being mediated with lipofectamin.These results indicate that recombinant plasmid expressing wild type p53 may be useful for gene therapy of human liver cancer.
[Key words] lipofectamin;p53 gene;liver cancer cell line
肝癌是严重威胁人类健康的恶性肿瘤之一,在世界许多国家肝癌的发病均呈上升趋势,中国也是如此。80年代KNUDSON首先提出肿瘤抑癌基因的概念[1],与此同时,p53被发现。大量研究表明:p53基因在许多肿瘤中都有很高的突变率,是迄今为止发现的突变率最高、涉及范围最广的抑癌基因之一[2]。我们用脂质体转染法,将含有外源性野生型p53基因的表达质粒转染肝癌细胞系,利用流式细胞技术观察外源性野生型p53基因对肝癌细胞恶性生长的抑制,通过上述研究已初步看到了p53基因在肝癌治疗中的应用潜力。
1材料与方法
1.1细胞系和细胞培养人肝癌细胞系HepG2由北京肿瘤研究所惠赠,生长培养基为含15%小牛血清的RPMI-1640,细胞在37 °C,5% CO2培养箱中培养。
1.2p53-pcDNA3表达质粒的构建含1.8 kbp53-cDNA的p53/HB101菌种由美国达拉斯医学中心惠赠。表达载体pcDNA3/DH5a菌种由北京泌尿外科研究所惠赠。
1.2.1pcDNA3表达载体的组成:复制启始信号为来自猴空泡病毒的SV40,启动子为来自巨细胞病毒的PCMV,筛选标记为新霉素抗性基因Neo,该载体多克隆位点中含有合适的酶切位点,可进行定向克隆。
1.2.2碱裂法提取p53与pcDNA3质粒:挑取含有p53质粒的HB101菌种及含有pcDNA3质粒的DH5a菌种,分别接种于含氨苄的LB液体培基中,扩增培养后用碱裂法分别提取p53与pcDNA3质粒。
1.2.3p53质粒与pcDNA3质粒的酶切操作:使用EcoRⅠ分别对上述2种质粒进行酶切,然后用酚/氯仿抽提法对酶切产物进行纯化,再用XbaⅠ进行酶切,最后将双酶切产物切胶纯化获得1.8 kbp53-cDNA和5.4 kbpcDNA3。
1.2.4p53与pcDNA3的连接:用T4DNA连接酶将上述2种质粒连接起来,电泳观察重组质粒p53-pcDNA3。
1.2.5重组质粒p53-pcDNA3转化大肠杆菌及鉴定:将连接产物转化感受态细菌扩增转化菌落,然后用碱裂法提取重组质粒。为了证明p53基因与pcDNA3是正向连接,再用限制性内切酶EcoRⅠ、XbⅠ消化重组质粒p53-pcDNA3,经电泳酶切图分析确定。
1.3阳离子脂质体介导的基因转染阳离子脂质体Lipofectamin购自Gibco公司。将HepG2细胞复苏并进行培养传代,然后测定HepG2细胞对G418的敏感性,选择最佳筛选浓度。将2 μg含p53-pcDNA3的DNA和14 μlLipofectamin分别稀释于100 μl无血清培养基中。30min后将2种溶液混合,置室温45 min。将Lipοfectamin-DNA混合物小心滴加至细胞上,轻轻混匀。培养5 h后更换完全培养基,待细胞密度达50%~70%融合后,弃掉培养基,更换含有300 μg/mlG418的培养基继续培养。10 d后可见有抗性克隆形成,待其逐渐增大后,传代培养,被转染的细胞命名为HepG2-p53。
1.4外源p53基因对人肿瘤细胞恶性生长的影响
1.4.1生长曲线:向24孔板中分别接种细胞数约为1×104的HepG2细胞和HepG2-p53细胞,置5% CO2中培养,从次日开始检测第一组(每组3孔)每个孔的细胞总数,取3个孔的平均值,如此至最后一组。采用上述数据绘制曲线图。
1.4.2流式细胞仪检测细胞周期和细胞的凋亡指数:将HepG2和HepG2-p53细胞分别培养生长至80%接近汇合,用PBS漂洗细胞,用75%冷乙醇固定18 h以上,用400目筛网过滤细胞后进行流式细胞仪检测。
2结果
2.1细胞培养HepG2细胞为梭型,贴壁生长,且易重叠。
2.2重组质粒p53-pcDNA3的构建通过标准碱裂解法分别提取p53和pcDNA3质粒,用限制性内切酶EcoRⅠ,XbaⅠ分别消化上述2种质粒,得到1.8 kb的p53和5.4 kb的pcDNA3(见图1,图2),然后用T4DNA连接酶将已暴露酶切位点的2种质粒连接起来,得到重组质粒p53-pcDNA3(见图3)。我们将重组质粒p53-pcDNA3转化大肠杆菌,扩增后收获菌落,提取质粒,再用限制性内切酶EcoRⅠ,XbaⅠ消化上述质粒,经琼脂糖电泳证明p53正向连接于质粒pcDNA3上。
图1双酶切后的p53和pcDNA3
Fig1Restrictionenzymedigestionofp53andpcDNA3
left1~5:purifiedp53afterrestrictionenzymedigestion;right1~5:
purifiedpcDNA3afterrestrictionenzymedigestion
图2双酶切后切胶纯化
Fig2Purifyafterrestrictionenzymedigestion
1,3:purifiedpcDNA3;5:λDNA/HindⅢ;6,7,8:purifiedP53
2.3转化细胞系的建立将重组质粒p53-pcDNA3转染HepG2细胞,经G418筛选2周后,镜下可见转化集落,命名为HepG2-p53细胞系。转染细胞HepG2-p53生长较慢,每间隔10 d左右可传代1次。转染细胞形态与未转染细胞相比未见明显改变。
图3p53和pcDNA3的连接
Fig3Connectionofp53andpcDNA3
1:doublerestrictionenzymedigestionofpcDNA3;
2:λDNA/HindⅢ;3:p53+pcDNA3withoutligase;
4:p53+pcDNA3connectionproducts
2.4HepG2-p53与HepG2恶性生长的比较
2.4.1生长曲线:HepG2-p53细胞与HepG2细胞接种培养后,于2,4,6,8 d计数,转染的HepG2-p53细胞生长缓慢(见图4),说明HepG2-p53细胞的生长速率低于对照组HepG2细胞。
图4HepG2-p53和HepG2细胞生长曲线图,P<0.05
Fig4GrowthcurvesofHepG2-p53andHepG2cell,P<0.05
