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目的基因敲除优于基因敲低的各种方法,是因为某些蛋白可能在痕量的情况下即能完成其特定的生理功能。基因敲低不能完全去除靶蛋白的表达背景,从而得出的实验结果具有不确定性。本文采用基因完全敲除方法研究了ANXA2(膜联蛋白A2, AnnexinA2)基因在结直肠癌细胞的功能,该基因属于膜联蛋白家族的重要成员。该家族为一类具有钙离子螯合作用的磷脂蛋白,它们参与了生物体的多种生理和病理过程。目前,在人和动物体发现了有12种膜联蛋白家族成员,统称为ANXA。已有资料显示ANXA2的表达可能与结直肠癌等多种肿瘤的发病进程有关,并参与了心脑血管疾病等多种疾病的生理过程;而结直肠癌是人类十分常见的恶性肿瘤。有关ANXA2在肿瘤的发生、发展方面的研究还不够,现有资料大多是以基因表达敲低的方法进行的,这样的研究结果带有一定的不确定性。所以,为了确切地揭示ANXA2在肿瘤特别是结直肠癌的发展过程中的作用,以人结直肠癌细胞系Caco2为靶细胞,对该细胞的ANXA2基因进行了敲除(knockout),获得了ANXA2-/-Caco2细胞系,以野生型Caco2细胞(ANXA2+/+Caco2)为对照,研究了ANXA2基因的表达对癌细胞的生长、运动、凋亡的影响。方法:1.从GenBank搜索人ANXA2基因信息,通过clustalxl.83软件进行了序列比对,构建了ANXA2的基因敲除的重组子,用NotI限制性内切酶将重组子子线性化。2.用电转染方法,将靶向ANXA2的基因敲除重组子导入Caco2细胞。通过有限细胞稀释法,在96孔板中培养单个细胞,把外源性基因EGFP(绿色荧光蛋白,这里作为报告基因)、neoR(G418抗性基因,这里作为细胞筛选基因),插入到Caco2细胞基因组ANXA2基因外显子6使该基因表达完全终止,后以特异性PCR和Western blot鉴定基因敲除成功,遂建系成功。3.以MTT法检测靶向ANXA2基因敲除对Caco2细胞增殖的影响。4.以体外损伤修复法评价靶向ANXA2基因敲除对Caco2细胞运动能力的影响。5.以Hoechst33258染色、MitoViewTM633染色结合DAPI检测靶向ANXA2基因敲除对Caco2细胞凋亡的影响。结果:1.设计了以ANXA2基因外显子6为插入位点的基因敲除方法并成功的构建了ANXA2pPNT/I1/I2/I3基因敲除重组子。2.用电转染方法、有限稀释法、抗性筛选,建立了ANXA2-/-Caco2细胞系。3.以MTT法、损伤修复法检测及Hoechst33258染色、MitoViewTM633染色结合DAPI的结果显示,当ANXA2基因敲除后,Caco2细胞的增殖能力降低(p<0.05);细胞迁移能力出现抑制(p<0.05);细胞凋亡发生率有所增高(p<0.05)。结论:首次以ANXA2基因敲除的Caco2细胞(ANXA2-/-Caco2)研究了ANXA2在肿瘤发展过程中的作用,发现敲除ANXA2基因后显著降低Caco2细胞体外增殖和运动能力,但是对其凋亡发生有明显差异。本文结果提示ANXA2的表达在人结直肠癌的发展过程中扮演有重要角色,即促进了肿瘤的恶性发展过程。所以,敲除ANXA2基因对于肿瘤的预防、诊断和治疗具有的潜在的应用价值。