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目的:1.研究氧化低密度脂蛋白(oxidized low-density lipoprotein, ox-LDL)诱导人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells, HUVECs)凋亡中microRNA (miRNA)表达谱变化。2.筛选差异表达的miRNA并运用生物信息学方法对其靶基因进行初步预测和功能分析。3.选择差异表达的miRNA之一hsa-let-7c,验证其作用的靶基因并研究其在ox-LDL诱导HUVECs凋亡中的作用和机制。方法:1.体外培养的HUVECs经ox-LDL(50μg/ml)作用不同时间(0-72小时)后AnnexinV-FITC/PI双染流式细胞术检测细胞凋亡率,确定ox-LDL诱导HUVECs凋亡的最佳作用时间,建立ox-LDL诱导HUVECs凋亡的细胞模型。2.以正常培养的HUVECs为对照组,ox-LDL(50μg/ml)作用48小时的HUVECs为实验组,采用miRCURYTM LNA miRNA芯片技术筛选显著性差异表达的miRNA。3.我们从15个差异表达的miRNA中选择表达上调最明显的miRNA:miR-142-3p;表达下调最明显并与脂蛋白代谢相关的miRNA:miR-33a;凋亡相关的miRNA:let-7c和miR-365;和动脉粥样硬化可能相关的miRNA:miR-590-5p进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证。4.利用TargetScan, MICRORNA.ORG和MicroCosm v5三个数据库对筛选出的差异表达的miRNA进行靶基因预测。将预测得到的靶基因投射到Gene Ontology (GO)数据库和KEGG Pathway数据库进行GO分析和Pathway显著性分析,研究靶基因的生物学功能。5.选择凋亡相关miRNAlet-7c为进一步研究对象,qRT-PCR法检测ox-LDL致HUVECs凋亡率逐渐升高过程中let-7c的表达变化。结合文献及生物信息学软件预测的结果提示抗凋亡蛋白Bcl-xl可能是let-7c的靶基因之一。HUVECs转染let-7cmimics后或转染let-7cinhibitor再经ox-LDL处理48小时后,qRT-PCR和Western blot分别检测Bcl-xl mRNA和蛋白水平的表达变化。荧光素酶报告基因法来鉴定在HUVECs中Bcl-xl是否为let-7c作用的直接靶基因。6. HUVECs转染let-7c mimics后或转染let-7c inhibitor再经ox-LDL处理48小时后,采用Caspase-3活性测定和AnnexinV-FITC/PI双染流式细胞术分析HUVECs凋亡率的变化,研究miRNA let-7c对HUVECs凋亡率的影响。HUVECs共同转染Bcl-xl表达载体和let-7cmimics,采用Caspase-3活性测定和Annexin V-FITC/PI双染流式细胞术分析HUVECs凋亡率的变化,研究let-7c是否通过抑制靶基因Bcl-xl的表达而调控HUVECs凋亡。结果:1.建立ox-LDL诱导HUVECs凋亡的细胞模型,确立50μg/ml的ox-LDL诱导HUVECs凋亡的最佳作用时间是48小时。2. miRCURYTM LNA miRNA芯片检测结果显示ox-LDL诱导HUVECs凋亡过程中miRNA表达谱发生明显的变化,其中有4个miRNA表达显著上调,分别是hsa-miR-142-3p、hsa-miR-1207-3p、 hsa-let-7c和hsa-miR-365;11个miRNA的表达显著下调,分别是hsa-miR-374a、hsa-miR-375、hsa-miR-1197、hsa-miR-429、hsa-miR-222、 hsa-miR-18b、hsa-miR-155、hsa-miR-590-5p、hsa-miR-32、hsa-miR-589和hsa-miR-33a。3.我们从15个差异表达的miRNA中选择5个(hsa-miR-142-3p, hsa-miR-33a, hsa-let-7c, hsa-miR-365和hsa-miR-590-5p)采用qRT-PCR验证基因芯片的结果。发现qRT-PCR结果与芯片结果一致,表明miRNA芯片结果可靠。4.利用TargetScan等生物信息学软件对筛选出的15个差异表达的miRNA进行靶基因预测,共得到5205个靶基因。靶基因的Gene Ontology分析和KEGG Pathway显著性分析提示差异表达miRNA调控的靶基因主要参与细胞增生、凋亡、细胞周期调控、原癌基因表达、脂质氧化和代谢等与内皮细胞凋亡及动脉粥样硬化密切相关的生物学进程和信号通路。5.随着ox-LDL诱导HUVECs凋亡率的升高,miRNAlet-7c表达逐渐上调。在HUVECs中转染let-7cmimics使let-7c过表达可以导致Bcl-xl蛋白水平降低,而转染let-7cinhibitor下调let-7c的水平引起Bcl-xl蛋白水平升高。但let-7c表达水平的改变对Bcl-xl mRNA的表达无显著影响。荧光素酶报告基因检测证实在HUVECs中Bcl-xl是let-7c直接作用的靶基因之一。6.let-7c的过表达可以增强HUVECs中Caspase-3的活性并且增加细胞凋亡率,相反地,抑制let-7c的表达水平可以部分性的降低Caspase-3活性并减轻ox-LDL介导的HUVECs凋亡。HUVECs中转染pcDNA3.1-Bcl-xl载体使Bcl-xl过表达可以阻断let-7c引起的Caspase-3活性增加和内皮细胞凋亡率升高。结论:1. ox-LDL诱导HUVECs凋亡过程中存在特定的miRNA表达谱。2.差异表达miRNA的靶基因通过参与多种生物学进程和分子信号途径调控内皮细胞凋亡和动脉粥样硬化的病理过程。3.在HUVECs中Bcl-xl是let-7c直接作用的靶基因之一。4.let-7c通过在转录后水平抑制Bcl-xl的表达而促进内皮细胞凋亡。