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第一部分重组tMfn2基因腺病毒表达载体的包装及其在VSMCs中的表达1.目的采用脂质体(LipofectamineTM 2000)转染方法将携带tMfn2基因的腺病毒骨架质粒包装成重组腺病毒(Adv-tMfn2),并在体外培养大鼠血管平滑肌细胞(VSMC)中表达,观察基因转染情况。2.方法利用LipofectamineTM 2000法将经PacI线性化的pAd-tMfn2转染HEK 293A细胞进行包装,待大部分细胞变圆、漂浮后收集细胞。PCR方法证实为复制缺陷型tMfn2基因重组腺病毒,之后进行大量扩增。采用氯化铯梯度离心法纯化病毒,将病毒液进行分装,-80℃保存。利用分光光度计测定重组腺病毒滴度。采用Western blot方法检测tMfn2目的基因在VSMCs中的表达。3.结果融合基因序列正确,PCR可检测到1.3kb的特异性条带并排除野生病毒株。腺病毒Adv-tMfn2滴度为66.424×109pfu/ml。Western blot结果表明Adv-tMfn2感染VSMCs后能有效表达出相应的蛋白。4.结论利用脂质体和293A细胞可在体外方便、快捷地构建携带tMfn2基因的复制缺陷型腺病毒,易进行扩增纯化,从而获得大量高滴度病毒液。tMfn2基因可在VSMCs中高水平表达出目的蛋白,为进一步研究其对VSMCs增殖和凋亡的影响奠定了基础。第二部分tMfn2基因对大鼠血管平滑肌细胞增殖的影响1.目的比较大鼠线粒体融合素基因2(Mfn2)和去除穿膜区序列的线粒体融合素基因2(tMfn2)对大鼠血管平滑肌细胞(VSMCs)增殖的作用,探讨tMfn2基因对VSMCs增殖的影响及其相关的信号通路。2.方法用携带tMfn2基因和Mfn2基因的重组腺病毒(Adv-tMfn2和Adv-Mfn2)感染VSMCs,检测tMfn2蛋白和Mfn2蛋白在细胞中的表达水平;细胞计数法、四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测VSMCs的增殖;流式细胞仪检测tMfn2基因对VSMCs细胞周期的影响;Western blot方法分析各组磷酸化ERK1/2和磷酸化Raf-1蛋白表达水平的变化;采用方差分析对数据进行统计学处理。3.结果Adv-tMfn2和Adv-Mfn2感染VSMCs后能有效表达出相应蛋白;细胞计数和MTT结果显示,tMfn2和Mfn2均使VSMCs增殖受到明显抑制(P<0.01),且前者较后者抑制效果更明显(P<0.01);流式细胞仪检测结果表明tMfn2和Mfn2使多数VSMCs停滞于G0/G1期,细胞比例为88.01±4.38%和67.43±6.21%,可见tMfn2基因对细胞周期的影响更明显(P<0.01);进一步研究表明tMfn2和Mfn2降低VSMCs磷酸化ERK1/2(p-ERK1/2)和磷酸化Raf-1(p-Raf-1)的表达水平(P<0.01),且tMfn2作用更明显(P<0.01)。4.结论与Mfn2基因相比,tMfn2基因更能显著抑制VSMCs增殖,使细胞周期停滞于G0/G1期,这一作用主要是通过抑制Ras-Raf-ERK1/2信号通路,下调磷酸化Raf-1蛋白表达,进而抑制ERK1/2的磷酸化而实现。第三部分tMfn2基因对大鼠血管平滑肌细胞凋亡的影响1.目的线粒体融合素基因2(Mfn2)对大鼠血管平滑肌细胞(VSMCs)的增殖和凋亡都有影响,因此推测去除穿膜区序列的大鼠线粒体融合素基因2(tMfn2)对VSMCs凋亡可能也有作用,本文进一步探讨tMfn2基因对VSMCs凋亡的影响和相关信号通路。2.方法用Adv-tMfn2和Adv-Mfn2分别感染VSMCs,检测tMfn2蛋白和Mfn2蛋白在细胞中的表达水平。采用流式细胞术、细胞凋亡ELISA、TUNEL染色等方法检测tMfn2对VSMCs凋亡的影响;Western blot分析磷酸化Akt(p-Akt)蛋白和线粒体凋亡路径中Bcl-2、Bax、cleaved Caspase-9蛋白表达变化。3.结果Adv-tMfn2和Adv-Mfn2感染VSMCs后能有效表达出相应蛋白;流式细胞仪检测和ELISA结果表明,tMfn2组的凋亡细胞明显较Mfn2组增多,且呈时间依赖性,随着时间的延长,tMfn2促凋亡作用增强(P<0.01);TUNEL染色发现tMfn2组的棕黄色颗粒明显多于Mfn2组,说明前者促凋亡作用更显著(P<0.01);Western blot结果显示,tMfn2和Mfn2组中p-Akt水平均明显降低,但前者作用更强(P<0.01);进一步检测线粒体凋亡路径中的相关蛋白,tMfn2组的Bax蛋白表达显著升高、Bcl-2蛋白表达显著降低,且cleaved caspase-9的活性明显增强,较Mfn2诱导凋亡的作用更强(P<0.01)。4.结论tMfn2基因同样显著诱导VSMCs凋亡,且其作用随着时间的延长而增强。tMfn2基因的作用主要是通过抑制Ras-PI3K-Akt信号路径来实现,可显著抑制Akt磷酸化,从而激活线粒体凋亡途径,导致VSMCs凋亡。