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目的:探讨Ca2+感受蛋白基质相互作用分子1,2(STIM1,2)在人脐静脉内皮细胞(HUVEC)钙敏感受体(CaR)介导钙离子(Ca2+)内流和一氧化氮(NO)生成的作用和机制。国家自然科学基金(NO.31160239)方法:(1)胰蛋白酶消化法原代培养HUVEC,倒置显微镜下观察细胞形态及免疫细胞化学法检测Ⅷ因子对其进行抗原鉴定。(2)取2~5代HUVEC随机分组:①对照组;②CaR激动剂组(精胺+Ca2+);③钙池操纵的钙离子通道(SOC)阻滞剂组(精胺+Ca2++MRS1836或+Gd3+或+2-APB或+SKF-9636);④受体操纵的钙离子通道(ROC)阻滞剂组(精胺+Ca2++Ro31-8220与精胺+Ca2++Go6967);⑤ROC阻滞剂+ROC激活剂组(精胺+Ca2++Ro31-8220+TPA与精胺+Ca2++Go6967+TPA);⑥SOC阻滞剂+ROC阻滞剂组(精胺+Ca2++MRS1845+Ro31-8220或Go6967);⑦STIM1shRNA处理组:未转染组(对照组);干扰组:shSTIM1-002组、shSTIM1-003组、shSTIM1-004组;空质粒组(Vehicle组);⑧STIM2shRNA处理组:未转染组(对照组);干扰组:shSTIM2-001组、shSTIM2-002组、shSTIM2-003组;空质粒组(Vehicle组)。STIM1/STIM2shRNA处理组分别与含精胺+Ca2+(SOC和ROC均被激活)、含精胺+Ca2++CaR抑制剂Calhex231+ROC模拟剂OAG(阻断SOC,激活ROC)、含精胺+Ca2++PKC抑制剂Ro31-8220或+PKCs、PKCμ抑制剂Go6967(激活SOC,阻断ROC)的DMEM孵育20min(动态检测)。(3)针对GenBank中人来源STIM1、STIM2的cDNA序列设计并合成短发卡RNA(short hairpin RNA,shRNA),取2-5代HUVEC用脂质体法将shRNA转染入HUVEC。采用激光共聚焦显微镜观察细胞转染效率,Western blot方法检测STIM1、STIM2在各加药组中蛋白的表达及转染后的干扰效率,Real timeRT-PCR方法分别检测STIM1、STIM2mRNA表达及干扰效率。(4)免疫细胞化学技术检测STIM1、STIM2蛋白表达及定位。(5)荧光探针Fluo-2/AM负载测定细胞内钙离子浓度([Ca2+]i)的变化,NO荧光探针DAF-FM DA测定细胞内NO生成的变化。(6)实验数据用均数±标准误表示,组间比较用单因素方差分析,均数间的比较采用t检验或卡方检验。所有数据采用SPSS17.0统计软件包进行分析,以p<0.05表示差异有统计学意义。结果:(1)细胞形态学与免疫细胞化学法检测Ⅷ因子证实原代培养的细胞为HUVEC。(2)HUVEC细胞转染48h后,荧光显微镜下可见成功转染STIM1干扰质粒的细胞发出绿色荧光,成功转染STIM2干扰质粒的细胞发出红色荧光。(3)免疫细胞化学技术检测显示:STIM1、STIM2蛋白表达于胞浆,两者共定位于胞浆。(4)总蛋白Western blot检测结果显示:与对照组相比,各加药组STIM1、STIM2蛋白表达均无差异(P>0.05)。(5)STIM1/STIM2shRNA处理组Western blot检测结果显示:与Control组相比,Vehicle组无显著差异(p>0.05);shSTIM1-002、shSTIM1-003、shSTIM1-004组STIM1蛋白表达都降低(干扰效率分别为43%、50%、74%)(p<0.05),尤其是shSTIM1-004组STIM1蛋白表达明显降低(p<0.05);shSTIM2-001、shSTIM2-002、shSTIM2-003组STIM2蛋白表达都降低(干扰效率分别为44%、80%、30%)(p<0.05),尤其是shSTIM2-002组STIM2蛋白表达明显降低(p<0.05)。(6)Realtime RT-PCR检测结果显示:与Control组相比Vehicle组无显著差异(p>0.05);shSTIM1-002、shSTIM1-003、shSTIM1-004组STIM1mRNA表达均降低(干扰效率分别为56%、73%、91%)(p<0.05),尤其是shSTIM1-004组STIM1mRNA表达明显降低(p<0.05);shSTIM2-001、shSTIM2-002、shSTIM2-003组STIM2mRNA表达亦均降低(干扰效率分别为80%、88%、41%)(p<0.05),尤其是shSTIM2-002组STIM2mRNA表达明显降低(p<0.05)。(7)HUVEC中[Ca2+]i荧光变化值结果如下:与Control组(精胺+Ca2+组,Δratio=5.84±0.10)相比Vehicle组(Δratio=5.80±0.05)无显著差异(p>0.05);shSTIM1-004组(Δratio=4.60±0.18)[Ca2+]i△ratio值明显降低(p<0.05); shSTIM2-002组(Δratio=5.75±0.13)无显著差异(p>0.05)。与Control组(精胺+Ca2++CaR抑制剂Calhex231+ROC模拟剂OAG组,Δratio=2.79±0.04)相比Vehicle组(Δratio=2.91±0.18)无显著差异(p>0.05);shSTIM1-004组(Δratio=1.09±0.02)[Ca2+]i△ratio值明显降低(p<0.05)。与Control组(精胺+Ca2++PKC抑制剂Ro31-8220组,Δratio=3.15±0.10)相比Vehicle组(Δratio=2.90±0.08)无显著差异(p>0.05);shSTIM1-004组(Δratio=1.15±0.02)[Ca2+]i△ratio值明显降低(p<0.05)。与Control组(精胺+Ca2++PKCs、PKCμ抑制剂Go6967组,Δratio=4.26±0.04)相比Vehicle组(Δratio=4.17±0.14)无显著差异(p>0.05);shSTIM1-004组(Δratio=1.21±0.07)[Ca2+]i△ratio值明显降低(p<0.05)。(8)HUVEC中NO生成的结果如下:与Control组(精胺+Ca2+组)(1105.18±31.97)相比Vehicle组(983.33±30.33)无显著差异(p>0.05);shSTIM1-004组(160.08±11.12)NO净荧光强度值明显降低(p<0.05);shSTIM2-002组(1035.80±27.78)NO净荧光强度值无显著差异(p>0.05)。与Control组(精胺+Ca2++CaR抑制剂Calhex231+ROC模拟剂OAG组)(177.17±20.09)相比Vehicle组(179.92±16.82)无显著差异(p>0.05);shSTIM1-004组(59.83±7.43)NO净荧光强度值明显降低(p<0.05)。与Control组(精胺+Ca2++PKC抑制剂Ro31-8220组)(182.66±11.93)相比Vehicle组(175.52±31.64)无显著差异(p>0.05);shSTIM1-004组(56.27±5.71)NO净荧光强度值明显降低(p<0.05)。与Control组(精胺+Ca2++PKCs、PKCμ抑制剂Go6967组)(201.43±7.48)相比Vehicle组(188.19±19.77)无显著差异(p>0.05);shSTIM1-004组(56.06±7.71)NO净荧光强度值明显降低(p<0.05)。结论:(1) STIM1在CaR介导Ca2+内流和NO生成中起着重要作用。(2)STIM1为CaR介导Ca2+内流及NO生成中的关键分子组件;STIM2没有参与上述过程。