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hp450RAI质粒转染对视黄酸诱导的HL-60细胞凋亡的影响

2022-07-29
来源:求医网
[摘要]目的探讨细胞内细胞色素氧化酶p450(CYP)表达、视黄酸(RA)代谢与细胞凋亡的相互关系。方法采用脂质体介导的质粒转染和逆转录-PCR等实验技术方法做有关分析检测。结果野生型HL-60细胞hp450RAI表达微弱,脂质体介导的hp450RAI质粒转染可使HL-60细胞稳定表达hp450RAI;hp450RAI转染对ATRA诱导的HL-60细胞增殖能力无明显影响;野生型HL-60细胞有较强Bcl-2表达,ATRA处理抑制未转染细胞Bcl-2表达,但单纯hp450RAI转染、hp450RAI转染+CYP抑制剂或加用IFN-α均能增强Bcl-2表达,其中以加用ketoconazole作用更为显著。结论RA敏感HL-60细胞中影响RA代谢的主要CYP并非hp450RAI,hp450RAI转染能增强Bcl-2表达,但对HL-60细胞增殖能力无明显影响,CYP抑制剂、IFN-α可能通过抑制细胞内RA代谢,而增加HL-60细胞Βcl-2表达。

[中图分类号]R733.71[文献标识码]A

[文章编号]1000-8861(2000)04-0261-04

Effects of human cytochrome p450 enzyme gene (hp450RAI) transfer into HL-60 cells on apoptosis induced by retinoic acid

WEI Na,MI Man-tian,ZHANG Qian-yong,ZHU Jun-dong,HUANG Ji-ming,YANG Zhen-zhou

(Department of Nutrition and Food Hygiene,the Third Military Medical University,Chongqing 400038,China)

[Abstract] Objective To investigate the relationship of human cytochrome p450 enzyme gene(hp450RAI) expression,retinoic acid metabolism and cell apoptosis in HL-60 cell.Methods The plasmid transfer mediated by liposomal transfectin reagent and reverse transcription-PCR analysis were used in this study.Results The hp450RAI mRNA was weakly detected in wild HL-60 cells,but the gene transfer made the HL-60 cells express hp450RAI greatly.The hp450RAI gene transfer could not affect the growth of HL-60 cells induced by ATRA,Bcl-2 gene was expressed obviously in HL-60 cells,ATRA treatment could inhibit its expression,but hp450RAI transfer,and combined with the ketoconazole or IFN-α increased the Bcl-2 mRNA in ATRA treated HL-60 cells.Conclusion hp450RAI may not be the main cytochrome p450 enzyme which modulates the metabolism of retinoic acid in wild HL-60 cells.hp450RAI transfer into HL-60 cells can not affect the cellular proliferation,but Bcl-2 expression can be changed by the hp450RAI transfer,cytochrome enzyme inhibitor or IFN-α in HL-60 cells.

[Key words] gene transfection; cytochrome p450 enzyme; retinoic acid metabolism; Bcl-2 expression; leukemic cells

视黄醇类化合物(retinoids)具有广泛的生物化学功能,其在调节细胞分化、生长和形态发生等方面起重要作用。一系列的研究证实,作为维生素A活性代谢物的视黄酸(retinoicacid,RA)能够抑制多种肿瘤细胞增殖、诱导其分化成熟和细胞凋亡的发生,近年来RA已被广泛地用于多种实体瘤肿瘤和白血病、尤其是人急性早幼粒细胞白血病(APL)的诱导分化治疗[1~3]。但研究发现,用全反式视黄酸(ATRA)治疗APL完全缓解时间短,复发病人很难用ATRA重新使病人获得缓解,即存在RA抗性。RA抗性机制还不太清楚,但许多研究表明ATRA代谢加快致使细胞内RA有效浓度降低可能是其主要原因之一[4,5]。本研究通过将一种重要的人细胞色素氧化酶p450(CYP)基因转导入HL-60细胞,使其在HL-60细胞稳定表达,进而观察其细胞内RA代谢、细胞增殖功能及凋亡抑制基因Bcl-2表达的影响,旨在深入揭示RA调节细胞功能的分子机制。

1材料与方法

1.1试剂DOTAP转染试剂盒、质粒DNA快速抽提试剂盒、DNA片段快速回收试剂盒、TripureTM分离试剂、Dig标记试剂盒均为宝灵曼公司产品;Rnase抑制剂、Oligd(T)18、Taq酶、M-MLV逆转录酶、dNTP、Dig标记试剂盒均为宝灵曼公司产品;LambdaDNA/EcoRⅠ+HindⅢmarker为Sangon公司产品;全反式视黄酸(all-tranretinoicacid,ATRA)、TPA、ketconale(细胞色素氧化酶特异性抑制剂)购自Sigma公司;pcDNA3.1(+)/hp450RAI质粒由PETKOVICH教授惠赠;人重组IFN-α购于深圳先科制药有限公司。

1.2主要仪器CO2孵箱,FarstarPlus流式细胞仪,PTC-100多功能PCR仪(MJResearch,Inc),紫外透照仪及一次成像系统。

1.3细胞株的培养与质粒的提取、鉴定HL-60(人早幼粒细胞白血病)细胞株由中国科学院上海细胞所提供。细胞在含10%热灭活小牛血清的RPMI1640培养液中常规传代。将pcDNA3.1(+)/hp450RAI质粒转入大肠杆菌中扩增, 而后用宝灵曼公司质粒提取试剂盒提取质粒,测量质粒浓度、纯度,行酶切鉴定。

1.4脂质体介导的质粒转染取质粒溶液(hp450RAI浓度为0.2378μg/μl)25μl(相当于hp450RAI质粒5μg)进行转染试验,详细步骤参见转染试剂盒。转染HL-60细胞(细胞密度为1.8×105个/ml)37°C,5%CO2培养48h,细胞生长接近融合时1∶4传代,当细胞生长至70%融合时600μg/mlG418加入培养液中进行筛选。同时,以相同剂量G418处理未转染细胞和空载体对照组细胞6d后,对照组及空载体组细胞均死亡,将G418浓度降至200μg/ml维持筛选。

1.5细胞增殖能力的测定实验设hp450RAI转染组(简称p450组)、hp450RAI转染组+ketconale组(简称p450+Ket组,ketoconazole终浓度为10nmol/L)、hp450RAI转染组+IFN-α(简称p450+IFN组,IFN-α终浓度为2000U/ml)、未转染组和空载体组,取2.5×105个/ml细胞悬液加入到96孔培养板中,以上各组均以2.5×10-7mol/LATRA处理3d,同时设未处理组对照。以台盼蓝染色后计数活细胞数。

1.6RNA提取与纯度鉴定pcDNA3.1(+)/hp450RAI质粒转染并经G418筛选获得稳定表达的HL-60细胞,一定剂量ATRA、Ketconale和IFN-α处理3d后,用Promega公司TripureTM分离试剂提取3×106~5×106个细胞总RNA,详细步骤参见试剂盒说明书。以紫外分光光度计检测RNA含量及OD260/OD280比值,RNA保存于-70°C备用。

1.7hp450RAImRNA的检测

1.7.1探针制备:pcDNA3.1(+)/hp450RAI质粒由PETKOVICH教授惠赠,目的片段长1741bp,质粒有一个EcoRⅠ酶切位点和一个Xhol位点。大肠杆菌新鲜感受态细菌的制备、质粒转化均参照《分子克隆实验指南》第2版所述方法,质粒提取、目的片段的回收按试剂盒说明书进行。酶切结果显示1.741kb和3.659kb两条带,其1.741kb条带为hp450RAI目的片段。

探针标记及标记效率检测:均按地高辛标记及检测试剂盒(BoehringerMannheim公司)说明进行,其标记效率为35ng/μl。

1.7.2原位分子杂交:参照蔡文琴等主编的《实用免疫细胞化学与核酸分子杂交技术》所述方法。阴性对照实验:杂交液中不加探针进行原位杂交。

1.8逆转录及PCR扩增

1.8.1逆转录:上述方法提取的总RNA 3μg65°C、5min后加入RNA酶抑制剂、dNTP、Oligd(T))及逆转录酶,反应总体为20μl,37°C、1h进行逆转录,70°C、10min灭活逆转录酶。

1.8.2PCR扩增引物:bcl-2:上游引物为5’-TGTGGCCTTCTTTGAGTTCG-3’,下游引物为5’-TCACTTGTGGCTCAGATAGG-3’,扩增片段280bp;内参照人β-actin扩增引物:上游引物为5’-TGGAATCCTGTGGCATCCATGAAAC-3’,下游引物为5’-TAAAACGCAGCTCAGTAACAGTC-CG-3’,扩增片段348bp。

1.8.3PCR扩增条件:反应总体积50μl,加入膜板DNA0.75 μg,待扩增片段上游和下游引物终浓度为0.3μmol/L,95°C、变性5min后加5.0UTaqDNA聚合酶。扩增β-actin反应参数为94°C、1min,60°C、1min,72°C、2min,共30个循环,最后一个循环后72°C延伸10min;bcl-2片段反应参数为94°C、1min,60°C、1min,72°C、2min,共35个循环,最后一个循环后72°C延伸10min。取4μl扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳,检查有无特异扩增带。

2结果

2.1转染细胞的筛选与鉴定图1为hp450RAI质粒酶切图谱。采用脂质体介导的质粒转染技术将hp450RAI质粒转导入HL-60细胞内,经G418筛选3周后获得稳定表达细胞,进而以hp450RAIcDNA为探针做原位分子杂交检测,测定转染及未转染细胞hp450RAImRNA表达,结果显示:转染细胞有较强的hp450RAI表达(见图2),而未转染细胞在本实验条件仅有弱的hp450RAI表达。