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目的: 1.用蛋白免疫印迹研究铅暴露条件下,几种常用的脑细胞系炎性因子环氧化酶 2(COX-2)的变化情况。 2.阐明铅诱导胶质细胞COX-2表达的分子机制。 3.揭示铅诱导胶质细胞COX-2表达介导的生物学功能,为指导临床铅对神经系统损伤等相关疾病用药提供理论依据。 方法: 1.对BV-2、C6、PC12和RBE4细胞株进行不同浓度及不同时间的醋酸铅处理,采用Western blot(蛋白免疫印迹)来检测细胞内蛋白的表达变化。 2.提取细胞的总RNA并逆转录,进行PCR检测cox-2信使RNA的表达变化情况。 3.向C6细胞转染cox-2启动子报告基因(cox-2 promoter luciferse),得到稳定转染细胞株后,用醋酸铅刺激该细胞,并检测其荧光素酶值的变化情况,来反映cox-2启动子的活性。 4.向C6细胞转染带有荧光素酶的转录因子质粒(NFAT luciferse、NFκ Bluciferse、AP-1 luciferse),并得到稳定转染的细胞株。用醋酸铅对稳定转染的细胞株进行不同浓度和不同时间的刺激,采用荧光素酶报告系统检测相对应的转录因子的活性变化情况。 5.向C6细胞转染导致NFAT功能突变的质粒(cox-2 luxciferse NFAT mut),以确定在NFAT功能受抑制后在不同时间及不同浓度铅处理之下,相对应的荧光素酶活性变化情况,以检测NFAT在铅诱导cox-2转录活性过程中所起的作用。 结果: 1.用不同浓度剂量依赖及不同时间依赖的铅刺激BV-2、C6、PC12和RBE4细胞株,发现COX-2在胶质细胞BV-2和胶质瘤细胞C6中表达升高,但在RBE4和类神经元细胞PC12中表达并不明显。 2.PCR的结果表明:25μM的铅处理24小时即可使BV-2和C6细胞cox-2信使RNA有明显的诱导表达,且随着铅刺激浓度增加cox-2信使RNA表达增加;在不同时间点用50μM的铅分别刺激BV-2和C6细胞,发现随着铅刺激的时间增加,cox-2信使RNA表达较阴性对照有明显增加,并且呈依次增加的趋势。 3.向C6细胞转染cox-2启动子报告基因,并对稳定转染的细胞株进行铅刺激。结果显示,40μM铅处理12小时后cox-2启动子转录活性较阴性对照增加1.48±0.08倍,24小时为1.72±0.13,。说明铅可以增加cox-2启动子的活性,从而增强cox-2的转录。 4.用蛋白免疫印迹的方法和荧光素酶报告分析系统检测了部分与cox-2相关的转录因子,发现铅诱导胶质细胞cox-2基因的表达是依赖NFAT转录因子的。随后对NFAT进行功能性突变,发现抑制NFAT活性后,cox-2启动子的活性明显下降。 结论: 本课题通过铅来刺激不同的脑细胞系,蛋白免疫印迹的结果显示铅可以诱导神经胶质细胞炎症因子COX-2表达;在随后进一步的研究中,我们发现铅可以使胶质细胞的cox-2信使RNA表达水平也升高;更进一步的研究显示铅可以使NFAT转录因子的活性增加,当抑制NFAT转录因子的活性后cox-2转录活性明显下降。