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目的:研究短发卡RNA(short hair RNA,shRNA)在动物体内发挥的RNA干扰(RNA interference,RNAi)的作用,通过构建重组质粒载体在mRNA水平和蛋白表达水平探讨特异性shRNA针对胰腺癌细胞Pane-1和MiaPaCa-2突变型K-ras基因表达的干扰作用以及对肿瘤生长的抑制作用,并且通过交叉对照组和实验组及未治疗组进行比较研究探讨针对某一突变类型的特异性shRNA对其他突变类型是否存在影响。
方法:根据两种胰腺癌细胞Panc-1和MiaPaCa-2的K-ras基因第12位密码子点突变的不同突变类型设计目的基因序列,并将目的基因插入pGenesil-1质粒载体中构建成含有特异目的基因的重组质粒表达载体,经测序证实,所构建的重组治理表达载体中的插入序列与我们设计的目的基因序列相同。建立胰腺癌细胞的裸鼠皮下移植瘤模型并分为五组:未治疗组(control group)、交叉对照组(cross control group)、空质粒组(blank plasmid control group)、治疗组(experimentgroup)和随机序列的阴性对照组(negative control group)。交叉治疗组是把含有针对Pane-1细胞K-ras基因突变的重组质粒注射入MiaPaCa-2移植瘤内,把含有针对MiaPaCa-2细胞K-ras基因突变的重组质粒注射入Pane-1移植瘤内,了解其是否具有特异性;治疗组是针对K-ras基因突变类型注射相应的特异重组质粒。利用大肠杆菌DH5 α扩增重组质粒,用质粒提纯试剂盒对质粒进行纯化处理,然后把提纯后的各种质粒分别注射入各组裸鼠的移植瘤内,每两天注射一次并定期测量移植瘤的长径和短径,四周后处死裸鼠取瘤。应用反转录聚合酶链反应(reverse transcription-polymerase chainreaction,RT-PCR)和流式细胞术(flow cytometry)对移植瘤组织分别从RNA水平和蛋白表达水平检测重组治理表达载体对胰腺癌细胞突变型K-ras基因表达的干扰作用。根据移植瘤的长径和短径计算体积并绘制各组的肿瘤生长曲线,观察重组治理表达载体对肿瘤生长情况的影响。
结果:反转录聚合酶链反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)结果经SPSS统计分析处理显示,胰腺癌细胞Pane-1的各组移植瘤中,只有转导了针对其突变类型的特异重组质粒的治疗组的mRNA表达明显低于其他各组(P<0.05),差别具有统计学意义;而交叉对照组与未治疗组、空质粒组和随机序列阴性对照组的mRNA表达无明显差别(P>0.05),其差别无统计学意义。同样,胰腺癌细胞MiaPaCa-2的各组移植瘤中,只有治疗组的mRNA表达明显低于其他各组(P<0.05),而未治疗组、交叉对照组、空质粒组和随机序列阴性对照组各组之间的mRNA表达无明显差异(P>0.05)。流式细胞术检测结果经SPSS统计分析处理显示,针对Panc-1移植瘤组织,治疗组的蛋白表达明显低于其它各组(P<0.05),而未治疗组、交叉对照组、空质粒组和随机序列阴性对照组各组之间的蛋白表达无明显差异(P>0.05):针对MiaPaCa-2移植瘤组织的蛋白表达也符合上述结果。肿瘤生长曲线经SPSS13.0统计分析处理显示,治疗组肿瘤的体积明显小于各对照组(P<0.05),生长速度也明显低于各对照组(P<0.05),有统计学意义;而各对照组之间的肿瘤体积和生长速度无明显差异(P>0.05),无统计学意义。
结论:特异的短发卡RNA(short hair RNA,shRNA)可以特异的结合胰腺癌细胞K-ras基因第12位密码子的点突变部位发挥RNA干扰(RNA interference,RNAi)作用,从而干扰突变型K-ras基因的表达,特异的使突变型K-ras基因的mRNA表达和p21蛋白的表达显著下调,有效的抑制了胰腺癌的生长和增值,而对其他的基因序列没有影响,没有出现交叉抑制现象。