设计:观察性实验。
时间及地点:于2013年4至9月在新疆医科大学第一附属医院医学研究中心完成。
材料:
实验动物:健康清洁级雄性SD大鼠4只,体质量(200±50) g,由新疆医科大学医学动物实验中心提供,动物许可证号:SYXK(新)2003-001。
实验对动物的处理方法符合中华人民共和国科学技术部颁发的《关于善待实验动物的指导性意见》[3]。
实验方法:
shRNA序列的设计与合成:根据pLentilox3.7.U6中U6启动子表达小干扰RNA的要求,参照从GenBank中查询获得的的大鼠端粒酶反转录酶基因核苷酸序列(序列号AY539718.1;3 360 bp),使用Ambion公司siRNA Target finder软件,分别设计2条编码siRNA的DNA序列片段,并命名为shRNA-端粒酶反转录酶1,shRNA-端粒酶反转录酶2。将任一编码siRNA的DNA序列片段的随机组合序列设计成阴性对照,shRNA-端粒酶反转录酶1打乱序列后进行重排,命名为shRNA-control(表1)。连接干扰片段正向和反向序列并隔之以间隔序列,分别在其两端加入HpaⅠ和XhoⅠ内切酶作用位点。并对这些序列进行Blast分析以避免基因的同源性。由上海生工合成编码siRNA的DNA序列。
shRNA干扰分子表达载体的构建和鉴定:根据所设计的大鼠shRNA-端粒酶反转录酶序列,化学合成正向和反向的DNA oligos并稀释至终浓度为100 μmol/L。将配制好的退火缓冲液重复混合,短暂离心后放入PCR仪扩增。用HpaⅠ和XhoⅠ内切酶双酶切pLentilox3.7载体(氨苄抗性)使其线形化。然后将酶切产物在1%琼脂糖凝胶上进行电泳分离,利用胶回收试剂盒回收纯化后将质粒质量浓度调整为0.5 g/L。将线性化载体和退火扩增得到DNA片段在T4 DNA 连接酶作用下,加入连接酶Buffer 16 ℃条件下持续连接16 h。将连接产物经热休克法转化DH5α感受态细胞,37 ℃条件下在氨苄抗性的固态培养基平板上培养大约16 h后,平板上出现单个菌落。挑取多个菌落至氨苄抗性的培养基中培养后进行测序鉴定,由上海生工公司完成。
大鼠星形胶质细胞的分离纯化:参考比较以往分离培养大鼠星形胶质细胞的方法[4-5],实验取体质量(200±50) g的SD大鼠,无菌条件下取出胸段脊髓组织显微镜下去除脊膜及血管,分离并用胰酶消化脊髓组织。吹打、将细胞分散后离心,弃去上清液;加入培养基,使细胞充分分离,贴壁2 h以除去成纤维细胞。置于37 ℃、体积分数5%CO2培养箱中以体积分数10%FBS的DMEM-F12培养基进行培养。生长8-10 d待细胞融合后,置于37 ℃摇床中,按 250 r/min作用14-16 h后,收集贴壁细胞,加入新鲜培养液继续培养,即可获得较高纯度的星形胶质细胞。
shRNA干扰分子表达载体转染大鼠脊髓星形胶质细胞:用无抗生素的体积分数15%DMEM将大鼠脊髓星形胶质细胞传入6孔板,每孔接种5×105个细胞,转入37 ℃,体积分数5%CO2培养箱中培养24 h(细胞浓度达80%-90%),将经测序检测正确的shRNA干扰分子表达重组载体 100 μL用质量浓度8 mg/L FuGENE HD转染试剂转染星形胶质细胞,按说明书操作。转染时,每组设置对照质粒,感染细胞过夜后换用DMEM新鲜培养基(不含抗生素,含FBS),在37 ℃、体积分数5%CO2条件下孵育感染细胞至 4 d后,进行后续实验。
Western blot 检测星形胶质细胞端粒酶反转录酶蛋白表达:在转染星形胶质细胞96 h后,分别收集干扰组和对照组细胞,用细胞裂解液分离获得总蛋白,根据BCA试剂盒说明书中步骤进行实验,测定蛋白浓度。SDS-PAGE电泳Western blot检测端粒酶反转录酶蛋白的表达,用β-actin作为内参对照。具体操作:室温条件下,体积分数5%脱脂奶粉+TBST在摇床上封闭1 h。一抗杂交:端粒酶反转录酶(1∶200)、β-actin(1∶10 000),4 ℃孵育过夜。洗膜:TBST洗膜3次,10 min/次。山羊抗兔-HRP二抗(1∶2 000),室温孵育1 h。同前法洗膜。ECL发光试剂盒法显影,按说明书操作。最后,定影、冲洗X射线胶片及对胶片进行扫描分析。
星形胶质细胞端粒酶反转录酶的免疫荧光染色:待细胞株生长浓度至80%融合时,弃去培养基,PBS冲洗细胞2次,10 min/次,室温下用质量浓度40 g/L多聚甲醛固定细胞15 min后PBS冲洗。在4 ℃条件下,用体积分数0.1%Triton X-100透膜15 min;室温下用体积分数4% BSA封闭细胞30 min;按1∶100的比例稀释端粒酶反转录酶一抗,4 ℃冰箱中孵育过夜;PBS冲洗细胞3次,按1∶100的比例稀释抗端粒酶反转录酶的PE二抗(山羊抗兔-HRP),37 ℃条件下放置1 h;用PBS冲洗后在倒置荧光显微镜下观察图像并拍照。
主要观察指标:重组端粒酶反转录酶-shRNA干扰分子表达载体序列;蛋白印迹和免疫荧光分别对比shRNA-端粒酶反转录酶1、shRNA-端粒酶反转录酶2和shRNA-Control干扰端粒酶反转录酶表达的效果。