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目的:本实验通过将醛糖还原酶相似基因-1(Aldose Reductase like-1 gene ARL-1)转染入人肝癌细胞株(HepG2),建立高表达ARL-1基因的细胞株(HepG2/ARL-1)。观察ARL-1基因对细胞生长的影响,和对含有活性醛基的抗肿瘤药物的细胞毒性及其所诱导的细胞凋亡的影响。获得转染ARL-1的实验组和对照组细胞基因表达谱的差异。从分子水平上探讨ARL-1与肝癌耐药性的关系,为临床肝癌化疗药物的选择提供实验依据。 方法:采用阳离子脂质体转染法将ARL-1转染至人肝癌细胞株HepG2,转染的细胞经G418筛选,挑选单克隆细胞扩增培养,建立稳定且高表达ARL-1基因的细胞株作为实验组(HepG2/ARL-1);以HepG2细胞株为对照组。分别用半定量逆转录-聚合酶连反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)、流式细胞仪(FCS)和免疫组化法检测ARL-1基因在转基因细胞(实验组)中的mRNA表达水平和蛋白表达水平。通过细胞计数并绘制生长曲线来观察ARL-1基因对细胞生长的影响。实验用药:表阿酶素(E-ADM)和丝裂酶素(MMC)为含有活性醛基的抗肿瘤药物;5-氟尿嘧啶(5-Fu)为不含醛基的抗肿瘤药物,作为阳性对照用药。加入上述不同浓度的药物后,通过乳酸脱氢酶(LDH)的测定来检测抗肿瘤药物对实验组细胞和对照组细胞的细胞毒性作用,MTT法检测实验组细胞和对照组细胞的细胞活性。流式细胞仪检测细胞凋亡的发生率。DNA琼脂糖凝胶电泳图谱显示基因组DNA断裂情况。用包含1629条基因的人类肝癌表达谱芯片检测转染ARL-1后细胞基因的表达差异,用RT-PCR分析MDR1和泛素的mRNA水平,验证其结果的真实性。 结果:实验组ARL-1基因的mRNA水平和蛋白水平明显高于对照组,证实ARL-1基因成功转染入HepG2细胞中,并稳定的高表达。生长曲线显示ARL-1基因的转染对HepG2细胞的生长无明显影响。乳酸脱氢酶(LDH)的检测证实:含有活性醛基的抗肿瘤药物在实验组中的细胞毒性明显低于对照组;不含有醛基的抗肿瘤药物对两组细胞的细胞毒性无明显差异。MTT结果证实:实验组细胞在含有活性醛基的抗肿瘤药物的培养基中的细胞活性明显高于对照组的细胞活性;两组细胞的细胞活性在不含有醛基的抗肿瘤药物的培养基中无明显差异。流式细胞仪结果显示:含有醛基的抗肿瘤药物在实验组诱导的细胞凋亡率明显低于对照组(P<0.05),不含醛基的抗肿瘤药物在两组诱导的细胞凋亡率无中用人学 博卜学仇论义明显差异(P>O.05)。对照组的**A琼脂糖凝胶电泳图谱呈现凋亡细胞的典型特征,即显示出阶梯状的DNA区带图谱,表明了DNA在核小体间断裂。cDNA芯片分析发现实验组中8种基因的表达水平明显上调,门种基因的表达水平明显降低,涉及细胞的蛋白质代谢、信号传导和耐药性等方面。RT-PCR的结果表明实验组的MDRI和泛素的mRNA水平明显高于对照组,与。DNA芯片的结果相符。 结论: IARL*基因成功的转染入人肝癌细胞株(HepGZ),并稳定的高表达。 2 ARL-!基因能降低含有活性醛基的抗肿瘤药物的细胞毒性,和抑制其 所诱导的细胞凋亡。其可能是人肝癌细胞产生耐药性的原因之一。 3 人肝癌细胞株(HepGZ)转染 ARLq基因后,其基因表达谱发生改变。