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目的:肾小球肾炎发病机制的研究目前仍停留在体内免疫功能紊乱上,且发病机制之间尚存在一些相互矛盾之处。本实验拟对控制免疫应答的基因-Ir基因(immuneresponsegeneI-Eβ片段)进行研究,探讨其与小鼠膜性肾小球肾炎(membranousglomerulonephritis,MGN)发病机制的关系,以期论证Ir基因在肾炎发病中的重要地位和作用,揭示其分子病理学发病机制。
方法:1、复制与鉴定小鼠膜性肾小球肾炎动物模型:按照Border[1]方法,制备阳离子化牛血清白蛋白(cationicbovineserumalbumin,C-BSA)。选用近交系BLAB/c小鼠30只,20±2g,雌雄对半,随机分为实验组和对照组二组,实验组隔日尾静脉注射C-BSA0.2ml,于注药三周始每周每只检测2次小鼠尿蛋白,四周末杀检,进行光镜、电镜、免疫荧光染色鉴定。对照组小鼠隔日注射0.2ml磷酸盐缓冲溶液(phosphatebufferedsolution,PBS液),进行全程对照。
2、以逆转录多聚酶链反应(reversetranscriptionpolymerizechainreaction,RT-PCR)方法扩增并鉴定I-Eβ基因:随机选取上述膜性肾病动物模型实验组和对照组小鼠,分别作为检测I-Eβ基因序列的实验组和对照组,取每只小鼠脾脏组织50mg,充分捣碎,加入Trizol试剂提取总核糖核酸(ribonucleicacid,RNA),经紫外分光光度计测定光密度(opticaldensity,OD)OD260/OD280的比值,计算出各组的RNA的浓度与纯度,并用1%琼脂糖凝胶电泳检测RNA分子的完整性,利用RT-PCR技术和随机引物将总RNA逆转录成反向转录脱氧核糖核酸(complementarydeoxyribonucleicacid,cDNA),选取I-Eβ基因cDNA全序列,设计基因特异性引物在PCR仪上进行体外扩增。以小鼠磷酸甘油醛脱氢酶(gluceraldehydephosphatedehydrogenase,GAPDH)基因进行对比。
3、设计扩增产物内部特异性引物,以测序仪检测PCR产物,得出I-Eβ基因序列。
4、测序结果与DNA序列峰图核对后,在BLAST上进行双重序列对比,以及clustalx1.83多重序列对比。以杂合突变数进行统计处理。
结果:1、以Border方法制备阳离子化牛血清白蛋白,小鼠尾静脉注射制备动物模型稳定可靠;
2、用Trizol试剂提取总RNA,所提RNAOD2一OD280在1.8~2.0之间,浓度在542.0ng/μl左右。1%琼脂糖凝胶电泳显示RNA电泳图的5S、18S、28S三条带型整齐,无明显拖尾及弥散,说明RNA结构完整,无明显降解。
3、逆转录PCR扩增实验组和对照组均有目的基因I-Eβ基因和内参对照GAPDH基因的cDNA产生,PCR产物电泳与脱氧核糖核酸(deoxyribonucleicacid,DNA)分子Marker相比示:扩增产物大小分别在750~1000bp和100~250bp之间,与预定理论值849bp和201bp大小符合。
4、PCR产物检测序列,送检20例,其中16例峰图明显,杂带较少,可获得清晰序列,其序列在BLAST上与正常序列对比,结果符合率100%;以clustalx1.83进行多重序列对比,结果也无明显差异性。另外4例杂峰、杂带突出,无法辨认序列。
5、杂合突变分析显示:实验组共测出碱基3704bp,其中有8bp发生杂合突变,突变率为1.890‰;对照组测出3755bp,其中有1bp发生杂合突变,突变率为0.266‰。
6、杂合突变情况与PCR扩增致突变率1/105比较,实验结果符合Poisson分布,根据Poisson分布的小概率事件原理,作出统计推断,实验数据以SPSS11.5forwindows进行处理,结果:实验组P(x≥8)=1.11E-16,P远小于0.01,差异有统计学意义,故可认为实验组杂合突变率高于PCR扩增所致突变率,其原因可能为实验组在实验过程中发生了突变;对照组P(x≥1)=0.007,P小于0.01,差异有统计学意义,故可认为对照组杂合突变率高于PCR扩增所致突变率,其原因可能为对照组可能在实验过程中发生了突变。实验组和对照组进行对比,结果进行四格表X2检验,实验数据用SPSS11.5forwindows进行处理,结果X2为5.553,P值为0.018(α<0.05),差异有统计学意义。故可认为实验组杂合突变率高于对照组,其原因可能与膜性肾病的发生有关。7、对9例杂合突变进行分析发现,实验组8例突变中,有2例杂合突变同时发生在I-Eβ基因β1外显子第20位碱基上,均为胸腺嘧啶/腺嘌呤(thymine/adenine,T/A)杂合突变。而正常该位点应为胸腺嘧啶。对照组该位点无突变发生。进一步对该位点进行分析发现,实验组和对照组该位点T峰均有降低。测出的16例序列,T峰下的干扰峰中12例均有腺嘌呤(adenine,A)干扰峰的出现,其中实验组6例,占实验组总测出例数的85.71%;对照组6例,占对照组66.67%。可以看出该位点A碱基干扰峰发生率实验组高于对照组,由于例数不多,统计上无意义,需要进一步的研究证实。而9例序列该位点干扰峰中7例有胞嘧啶(cytosine,C)的出现,发生率为77.78%;而实验组中6例仅有1例有C的出现,发生率为16.67%,列出四格表,进行X2检验,X2=6.349,P=0.012(α<0.05),差异有统计学意义,故可认为该位点C干扰峰发生率实验组低于对照组。
结论:1、小鼠I-Eβ基因的分离和鉴定是许多后续研究的前提。
2、I-Eβ基因在实验性膜性肾病小鼠中杂合突变率增高,可能和小鼠膜性肾病发生有关,为进一步的研究奠定了基础。
3、I-Eβ基因β1外显子第20位碱基为可疑突变点。