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目的:宫颈癌是最常见的妇科恶性肿瘤,其发病率占女性生殖系统恶性肿瘤的首位。晚期患者手术难以根治,放疗、化疗效果不理想,因此,提高化疗药物的敏感性,诱导肿瘤细胞凋亡成为改善晚期宫颈癌患者生活质量的有效措施。Survivin基因是近年来发现的一种细胞凋亡抑制基因,它位于17q25,是IAP基因家族(inhibitorofapoptosisproteins)中的一员,它在人和鼠的胚胎和胎儿期及肿瘤组织中高度表达,而在正常分化成熟组织中几乎不表达。研究证实Survivin基因的高表达与宫颈癌细胞的高耐药性密切相关。因此,抑制Survivin基因表达有可能提高宫颈癌细胞对化疗药物的敏感性,该基因有望成为宫颈癌基因治疗的靶点。RNA干扰作为近年来发现的一种高效的,广泛存在的,具有序列特异性的转录后水平的基因沉默过程。本研究利用RNAi技术抑制宫颈癌Hela细胞株Survivin基因,观察Hela细胞株的细胞凋亡、Survivin蛋白表达,及对顺铂药物敏感性的变化,为宫颈癌的基因治疗提供实验依据。
方法:以培养的宫颈癌Hela细胞株为体外研究模型,设三组进行实验:脂质体组,对照组,RNAi组。脂质体组为脂质体2000转染;对照组为pSilencerneosiRNAExpressionVectorkit中附带的阴性对照,载体内插入的片段为与人、鼠、兔的己知序列完全不相关的序列;RNAi组:利用文献提供的目标序列构建抑制Survivin表达的RNAi载体(pSSURV),并转染Hela细胞。(1)半定量RT-PCR检测SurvivinmRNA,Westernblot法检测Survivin蛋白在脂质体组、对照组、RNAi组中的表达情况。(2)MTT法进行DDP对各组细胞存活率作用浓度分析:转染细胞24小时后,分别以如下浓度:0、0.05、0.25、1、5、10mg/L的DDP(山东齐鲁制药厂)进行药物作用浓度分析。(3)流式细胞术进行DDP对脂质体组、对照组、RNAi组各组细胞周期及细胞凋亡率的影响分析。
结果:(1)RT-PCR检测结果显示,3条泳道中GAPDH扩增条带(360bp)的亮度相似;而Survivin扩增条带(206bp)的亮度差异显著,RNAi组明显弱于脂质体组及对照组。用上海复日Smartview凝胶成像分析软件分析各扩增条带产物的Survivin/GAPDH的比值,脂质体组,对照组,RNAi组分别为0.86±0.10,0.82±0.08,0.23±0.05,RNAi组SurvivinmRNA相对含量较脂质体组明显下降,差异有统计学意义(P<0.01)。(2)Westernblot检测各实验组Survivin蛋白表达情况,三组细胞裂解后各100ug蛋白样品,经电泳,转膜,抗体杂交,显色成像后,脂质体组与对照组Survivin蛋白条带明显存在,且基本一致,而RNAi组同样位置的条带基本消失。三组细胞的β-actin条带强度基本一致。说明RNAi组中,Survivin的蛋白表达明显受到抑制。(3)流式细胞术:RNAi转染组转染36小时后,细胞凋亡率明显高于脂质体组与阴性对照组;RNAi转染组细胞阻滞在G0/G1期,G/M期减少,与观察组和脂质体组分别比较,差异有统计学意义(P<0.01)。(4)MTT比色法检测结果显示,不同浓度顺铂处理后脂质体组的细胞存活率分别为(100±1.9)﹪、(68.3±2.3)﹪、(53.7±1.5)﹪、(50.1±1.8)﹪、(40.2±0.6)﹪、(35.3±2.3)﹪,对照组(97.4±1.7)﹪、(65.1±1.9)﹪、(51.8±1.7)﹪、(54.4±2.1)﹪、(40.5±1.4)﹪、(33.9±2.4)﹪,,RNAi组(98.1±2.3)﹪、(60.6±2.5)﹪、(35.2±1.5)﹪、(21.8±1.4)﹪、(24,9±1.9)﹪(18.7±2.6)﹪。脂质体组,对照组,RNAi组的IC50分别为(0.298±0.035)、(0.147±0.031)、(0.012±0.001),RNAi组Hala细胞对顺铂的药物敏感性增高。两者比较,差异有统计学意义(P=0.000)。
结论:以培养的宫颈癌Hela细胞株为实验材料,研究RNAi抑制Survivin基因表达对提高宫颈癌Hela细胞药物敏感性的效应。结果发现:
RNAi明显抑制Survivin在转录及翻译水平的表达;
RNAi抑制Survivin的表达,能够明显提高宫颈癌Hela细胞株对DDP的药物敏感性,其效应具有浓度及时间依赖性,低浓度DDP即可达到有效杀伤效果。
本研究结果提示通过利用RNA干扰技术抑制凋亡相关基因的表达,能够增强肿瘤细胞对药物作用的敏感性,从而为药物不敏感肿瘤细胞的治疗提供有价值的思路,为提高宫颈癌的化疗效果提供了一定的理论基础。