siRNA沉默Bcl-2表达增强人食管癌EC9706细胞放射敏感性的研究

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背景与目的:食管癌是常见的消化道恶性肿瘤,病死率高达90%,其发病率位居恶性肿瘤第四。食管癌的形成是一个非常复杂的过程,是细胞生长与增殖的调控发生严重紊乱的结果。目前研究表明多种凋亡相关基因在食管癌发生与发展的过程中起着重要的调控作用。放射治疗是临床上治疗肿瘤的一种重要手段,肿瘤细胞的放射敏感性与DNA损伤修复、细胞信号转导、细胞增殖、凋亡以及细胞周期调控等最基本的生命活动密切相关。近年来随着现代分子生物学技术的进步,我们可以对肿瘤细胞的某些信号通路中的关键分子进行阻断、导入和修饰等,促进电离辐射所诱发的肿瘤细胞死亡和凋亡,进一步提高放射治疗的有效性,并最大限度地降低正常组织细胞损伤的方法已成为肿瘤放射治疗研究的热点之一。Bcl-2 (B-cell Leukemia2)蛋白家族是线粒体凋亡途径中重要的凋亡调节者,其包括两大亚家族:1、抑凋亡成员:存在于细胞内的线粒体膜、内质网和核膜等部位,包括Bcl-2、Bcl-W、Bcl-XL、mcl-1等,2、促凋亡成员:正常时存在于细胞质或细胞骨架,包括Bcl-xs、Bax、Bak、Bad、Hrk和Bim等。这两类物质相互结合、彼此抑制,凋亡的发生与否往往由其数量的相对多少来控制。在Bcl-2家族中Bcl-2蛋白是最早被发现,而且到目前为止研究的较为透彻的家族成员。研究发现,Bcl-2蛋白存在于细胞内的线粒体膜、内质网膜和核膜上,具有离子通道(ion channel)和停靠蛋白(docking protein)的双重功能,在介导细胞凋亡的通路中起着非常关键的作用。在线粒体凋亡途径中Bcl-2蛋白一方面可直接改变线粒体膜的通透性,另一方面又可感受内质网释放的Ca2+,通过调控内质网Ca2+参与的膜通透性转换(PT)来稳定线粒体膜,从而阻止细胞色素C从线粒体释放,再通过与Apaf-1、procaspase-9的相互作用,最终抑制Caspase-9、Caspase-3触发的细胞凋亡级联反应过程。目前研究认为肿瘤发生和产生耐药现象的重要原因之一是抑制细胞凋亡的Bcl-2基因及其相关蛋白的高表达。因此利用RNA干扰技术,通过抑制Bcl-2基因的表达来促进肿瘤细胞的凋亡,是目前正积极探索的一条新的肿瘤治疗途径。RNA干扰(RNAi)是一种由双链RNA介导引起的特异性基因沉默现象,引发RNAi的双链RNA被称为siRNA。在细胞内,siRNA通过碱基互补识别并结合相应的靶mRNA链,引导核酸酶对此mRNA链切割、消化,最终导致靶基因转录后沉默。新近研究表明,将体外人工合成的siRNA导入细胞后,也可特异性抑制相应基因的表达。本研究利用脂质体转染技术将凋亡抑制基因Bcl-2的特异性siRNA转染至人食管癌EC9706细胞中,特异性阻断Bcl-2基因的表达,联合X射线照射,观察RNA干扰联合放射对细胞增殖、凋亡的影响,以及RNA干扰的放射增敏作用,为探索新的食管癌治疗方法提供理论基础。材料与方法:1. 3对靶向Bcl-2基因的siRNA由上海吉玛制药技术有限公司设计并化学合成。2.脂质体介导siRNA转染人食管癌细胞株EC9706,流式细胞仪检测转染后EC9706细胞中Bcl-2蛋白的表达。3. AnnexinV-FITC/PI双染凋亡试剂盒检测不同实验组EC9706细胞凋亡率,观察转染siRNA对细胞凋亡的影响。4. AnnexinV-FITC/PI双染凋亡试剂盒检测siRNA转染联合X射线照射对细胞凋亡的影响。5.平板克隆形成实验观察Bcl-2特异性干扰siRNA对细胞放射敏感性的影响结果:1.利用脂质体转染技术可以将Bcl-2-siRNA成功导入人食管癌细胞EC9706。2.流式细胞仪检测结果证实Bcl-2-siRNA转染引起EC9707细胞中Bcl-2蛋白表达下调。3.与阴性siRNA转染组及空白对照组相比,Bcl-2-siRNA转染组的细胞凋亡率明显增加,说明Bcl-2-siRNA可诱导人食管癌细胞EC9706凋亡4. Bcl-2 siRNA转染联合X射线照射明显增加人食管癌细胞EC9706的凋亡率。5.克隆形成实验表明,与阴性siRNA转染组及空白对照组相比,Bcl-2-siRNA转染组的细胞存活曲线明显降低。结论:凋亡抑制基因Bcl-2特异性siRNA导入人食管癌EC9706细胞可以抑制Bcl-2蛋白在细胞中的表达,诱导EC9706细胞凋亡,增强食管癌细胞对X射线照射的敏感性,具有良好的应用前景。
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