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文檔簡介
1、本實驗構(gòu)建了攜突變型HIF-1α基因的重組腺病毒載體,通過轉(zhuǎn)染體外誘導(dǎo)培養(yǎng)hMSCs,研究HIF-1α表達或增強其表達后對5-aza誘導(dǎo)hMSCs成為心肌樣細(xì)胞過程的影響,以進一步明確HIF-1α的心臟保護活性,為進一步研究HIF-1α基因及其突變型對缺血性心臟病的血管新生作用及以后的臨床應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。本課題分四個部分進行研究。 方法 第一部分:本課題組所構(gòu)建的重組腺病毒載體HIF-1α<,nature>、Ad-HIF-
2、1α<,564>、Ad-HIF-1α<,564/402>和Ad-HIF-1α<,564/803>連同對照病毒Ad-LacZ,在HEK293細(xì)胞內(nèi)大量擴增后終點稀釋實驗法測定病毒滴度,再經(jīng)氯化銫梯度離心法純化;采用PCR方法對純化后病毒所攜突變型HIF-1α基因進行完整性鑒定;采用掃描電鏡對純化后病毒進行形態(tài)學(xué)鑒定;以Ad-LacZl感染HEK293細(xì)胞,經(jīng)X-gal染色確定轉(zhuǎn)染效率;重組腺病毒Ad-LacZ、Ad-HIF-1α<,nat
3、ure>、Ad-HIF-1α<,564>、Ad-HIF-1α<,564/402>和Ad-HIF-1α<,564/803>體外轉(zhuǎn)染Hela細(xì)胞評價其生物安全性。 第二部分:取本院成人檢查骨髓正常結(jié)果的骨髓標(biāo)本。按Pittenger的方法,分離骨髓標(biāo)本,取單個核細(xì)胞層培養(yǎng)、傳代。取第1、5、10代的貼壁細(xì)胞達到80-90%融合后,流式細(xì)胞儀Becton Dickinson FACScan檢測FITC-Anti-HLA-DR/CD13
4、-PE;FITC-CD45/CD34-PE;FITC-CD44/CD29-PE的表達。1 μmol/L地塞米松、0.5mmol/L IBMX,10μg/ml胰島素的條件定向誘導(dǎo)hMSCs向脂肪細(xì)胞分化,第14 d實驗組與對照組均行油紅O染色。0.1μmol/L地塞米松,10mmol/Lβ-甘油磷酸,50μmol/L Vit.C條件定向誘導(dǎo)hMSCs向成骨細(xì)胞分化。第28 d Von Kossa’s染色及茜素紅染色顯示鈣鹽沉著。第三部分:
5、用終濃度為10μmol/L 5-aza對第5代達到對數(shù)生長期的hMSCs進行誘導(dǎo)培養(yǎng),作用24h,誘導(dǎo)后培養(yǎng)使用含5%胎牛血清DMEM-LG培養(yǎng)基,每3-4d酌情換液。誘導(dǎo)培養(yǎng)第28 d收獲細(xì)胞,用免疫細(xì)胞化學(xué)方法檢測肌系細(xì)胞的標(biāo)記抗原及心肌特異性標(biāo)記抗原:α-Actin、Connexin 43和心肌肌鈣蛋白T(cardiactroponin T,cTnT)。 第四部分:Ad-LacZ感染hMSCs,經(jīng)X-gal染色確定轉(zhuǎn)染效率
6、;重組腺病毒Ad-LacZ、Ad-HIF-1α<,nature>、Ad-HIF-1α<,564>、Ad-HIF-1α<,564/402>和Ad-HIF-1α<,564/803>以最佳轉(zhuǎn)染復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)染hMSCs后用5-aza對其進行誘導(dǎo)培養(yǎng),分別于誘導(dǎo)培養(yǎng)后的第14、28、32d,提取細(xì)胞漿蛋白行cTnI檢測。誘導(dǎo)的第28 d提取細(xì)胞漿蛋白,用Westernblot方法檢測HIF-1α和VEGF蛋白表達水平。 結(jié)果 第一部分:
7、在HEK293細(xì)胞內(nèi)擴增后的重組腺病毒Ad-LacZ、Ad-HIF-1α<,natrue>Ad-HIF-1α<,564>、Ad-HIF-1α<,564/402>和Ad-HIF-1α<,564/803>的滴度分別為1.99×10<'12> pfu/ml、6.31×10<'12>pfu/ml、3.98×10<'12> pfu/ml、10.0×10<'12> pfu/ml和1.26×10<'12> pfu/ml;經(jīng)氯化銫梯度離心法純化后滴度分
8、別為(7.755±0.477)×10<'11>OPU/ml、(5.077±0.188)×10<'11>OPU/ml、(6.848±0.129)×10<'11>OPU/ml、(6.292±0.260)×10<'11>OPU/ml和(6.193±0.221)×10<'11>OPU/ml;純化后病毒PCR檢測腺病毒骨架及所攜HIF-1α基因均得到預(yù)期的287bp、380bp、460bp和214bp擴增產(chǎn)物,且DNA測序結(jié)果符合實驗設(shè)計要求;電
9、鏡結(jié)果顯示腺病毒形態(tài)學(xué)特點,無支原體、衣原體污染;轉(zhuǎn)染HEK293后X-gal染色顯示,最佳轉(zhuǎn)染復(fù)數(shù)為50 pfu/cell。 第二部分:㈠、hMSCs的分離、培養(yǎng):Ficoll分離液(1.077g/ml)分離得到的單個核細(xì)胞24 h后貼壁,細(xì)胞呈圓形,48-72 h后呈紡錘形、梭形、多角形,增殖迅速,原代培養(yǎng)約14-20 d可達到80-90%融合。傳代細(xì)胞24 h內(nèi)完全貼壁,5-7 d內(nèi)達到80-90%融合。并傳代至第7-10
10、代。㈢、流式細(xì)胞儀檢測表面標(biāo)記物:生長良好的貼壁細(xì)胞在第1、5、10代時行表面標(biāo)記物檢測。第5代細(xì)胞均一性達到94%左右。CD34、CD45、HLA-DR陰性但CD13,CD29和CD44陽性。㈢、定向誘導(dǎo)為脂肪細(xì)胞:第3 d起光鏡下可見脂滴沉著的細(xì)胞,外形變?yōu)閳A形,橢圓形,第14 d油紅O染色示胞核呈藍(lán)色,脂滴呈橙紅色。隨著時間延長,脂肪細(xì)胞比例逐漸增高。對照組無脂滴出現(xiàn)。㈣、定向誘導(dǎo)為成骨細(xì)胞:細(xì)胞呈現(xiàn)立方形外觀。Von Kossa
11、’s染色及茜素紅染色均能顯示礦化物(鈣鹽)的沉積,而且隨著誘導(dǎo)時間的延長不斷增高。對照組無礦化物(鈣鹽)的沉積。 第三部分:10μmol/L 5-aza誘導(dǎo)后,細(xì)胞形態(tài)變大,排列方向更趨一致,細(xì)胞增殖減慢,部分細(xì)胞脫壁死亡,2-3 W可見少數(shù)細(xì)胞胞體粗大,呈長方形。5-aza誘導(dǎo)培養(yǎng)28 d的爬片細(xì)胞經(jīng)免疫細(xì)胞化學(xué)染色檢測肌系細(xì)胞標(biāo)志,顯示部分誘導(dǎo)細(xì)胞表達α-Actin,Connexin 43和cTnT,陽性細(xì)胞率分別為(32.
12、27±13.17)%、(29.51±5.22)%和(19.96±4.01)%。在未經(jīng)5-aza誘導(dǎo)的同培養(yǎng)天數(shù)的hMSCs中未見表達。 第四部分:隨著MOI值的升高,Ad-LacZ的轉(zhuǎn)染效率和基因表達增強,在MOI值為75 OPU/cell時,Ad-LacZ轉(zhuǎn)染心肌細(xì)胞的效率高于90%。誘導(dǎo)的第14、28、32 d,Ad-LacZ、Ad-HIF-1α<,nature>、Ad-HIF-1α<,564>、Ad-HIF-1α<,564
13、/402>和Ad-HIF-1α<,564/803>四組均促進hMSCs向心肌樣細(xì)胞轉(zhuǎn)化,與對照Ad-LacZ組相比差異有顯著性(P=0.000),Ad-HIF-1α<,nature>、Ad-HIF-1α<,564>和Ad-HIF-1α<,564/402>三組cTnI值,與Ad-HIF-1α<,564/803>相比,亦有顯著性差異,P值分別為0.001、0.001以及0.021。但是Ad-HIF-1α<,natrue>、Ad—HIF-1α
14、<,564>和Ad-HIF-1α<,564/402>組間差異無顯著性,P值分別為0.974、0.229和0.217。Western blot結(jié)果顯示Ad-HIF-1α<,nature>、Ad-HIF-1α<,564>、Ad-HIF-1α<,564/402>、Ad-HIF-1α<,564/803>四組HIF-1α蛋白表達水平較Ad-LacZ組高。VEGF蛋白表達也上升。 結(jié)論 第一部分:本課題組構(gòu)建的重組腺病毒載體Ad-L
15、acZ、Ad-HIF-1α<,nature>、Ad-HIF-1α<,564>、Ad-HIF-1α<,564/402>和Ad-HIF-1α<,2564/803>滴度高、轉(zhuǎn)染效率高且安全,為下一步實驗提供了保證。 第二部分:骨髓分離、培養(yǎng)hMSCs獲得成功,依據(jù)如下:(一)、從骨髓分離、培養(yǎng)單個核細(xì)胞呈貼壁生長,成纖維細(xì)胞樣外觀。(二)、高表達CD13、CD29和CD44.CD34、CD45和HLA-DR表達極低。(三)、可以被定向
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