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背景与目的:细胞核受体是一类配体依赖型的转录调节因子,通过募集正向和负向调节蛋白来控制一些关键的生物学效应,在胚胎的生长、发育、分化中起重要作用。NR2E1基因属于细胞核受体中的孤儿核受体转录因子家族,定位于人类第6条染色体6q21-22上。首先在脊椎动物前脑中发现和鉴定,并且在成人脑中高表达。从果蝇至人类都高度保守。它被认为在胚胎发育期和成人脑中维持神经干细胞未分化状态和增殖能力中起着重要作用。目前有研究表明NR2E1基因通过招募组蛋白脱乙酰基转移酶(HDACs)抑制下游基因如P21,PTEN的表达从而调节神经干细胞的增殖和分化;去甲基化酶LSD1和NR2E1相互作用,结合至PTEN启动子上,抑制PTEN基因的表达;激活Wnt/β-catenin通路,并在表皮生长因子(EGF)和成纤维细胞生长因子(FGF)存在条件下,Wnt/β-catenin通路反馈调节神经干细胞;微小RNA-9能抑制NR2E1基因的表达,从而调节神经干细胞的增殖,并促进其分化。类似上述P21,PTEN等肿瘤抑制基因和细胞周期因子因其在维持正常的物质代谢和内环境自稳态及肿瘤发生发展中的重要地位,被作为癌症治疗的重要靶点和候选基因。而NR2E1基因作为神经干细胞增殖和自我更新的调节者与被调节者,在细胞周期蛋白和抑癌基因调控上具有重要意义,在多种生物学功能中发挥重要作用。然而迄今为止,NR2E1与神经胶质瘤的关系尚未得到研究,其在胶质瘤细胞中的功能作用及机制也有待阐明。为此我们设计了针对NR2E1基因的siRNA靶点序列,包装表达NR2E1 siRNA的重组慢病毒,感染胶质瘤U251和U87细胞,特异性沉默细胞内的NR2E1基因,并检测基因沉默后的胶质瘤细胞的细胞生长,细胞周期及细胞凋亡的变化。而后,通过定量RT-PCR来评价P21,PTEN和细胞周期蛋白D1的基因表达。希望通过对该基因的研究帮助理解胶质瘤发生的分子基础并进一步开展分子机制和病理相关性的研究,以期更好的开发其临床应用价值,为胶质瘤的治疗提供新的靶点与方法。 方法:构建靶向NR2E1基因的RNAi慢病毒载体,包装携带NR2E1 siRNA的重组慢病毒,感染胶质瘤U251和U87细胞;感染5天后,实时荧光定量PCR和Western blot检测NR2E1基因的表达水平;通过MTT,BrdU掺入实验和克隆形成实验研究NR2E1基因对胶质瘤细胞增殖和体外成瘤能力的影响;流式细胞仪观察NR2E1基因沉默后,细胞周期的改变。实时荧光定量PCR检测下游基因P21,PTEN和细胞周期蛋白D1的表达。 结果:感染表达NR2E1 siRNA的慢病毒72小时后,80%以上的U251细胞表达绿色荧光蛋白GFP,提示本实验系统感染率高且稳定。实时荧光定量PCR和Western blot结果显示感染NR2E1-RNAi-Lentivirus的U251细胞中,NR2E1mRNA和蛋白水平显著降低(P<0.05)。 MTT和BrdU实验结果表明,感染NR2E1-RNAi-Lentivirus的U251和U87细胞的增殖能力显著降低,DNA的合成量显著减少;下调NR2E1表达可以显著地抑制人胶质瘤细胞的增殖和DNA合成(P<0.05)。 用FACS流式细胞仪测定NR2E1-RNAi载体对U251细胞周期和凋亡的影响,显示感染NR2E1-RNAi-Lentivirus后,处于G1和G2期的细胞百分比明显减少,而S期的细胞显著增多(P<0.05)。 克隆形成实验结果表明NR2E1下调可显著抑制U251细胞的体外成瘤能力。 通过RT-PCR检测了NR2E1相关基因P21,PTEN和细胞周期蛋白D1的mRNA表达水平,与感染阴性对照病毒的细胞相比,感染NR2E1-RNAi-Lentivirus的细胞中P21,PTEN和细胞周期蛋白D1表达水平都显著降低(P<0.05)。 结论:本研究发现,慢病毒介导的NR2E1基因表达下调可有效的抑制胶质瘤细胞增殖以及体外成瘤能力。与感染阴性对照病毒的细胞相比,在NR2E1下调的细胞中,P21,PTEN和细胞周期蛋白D1的表达水平显著下降。结果表明NR2E1对于胶质瘤的存活是必须的,同时也提示通过慢病毒介导的RNAi沉默NR2E1基因可能作为胶质瘤治疗的潜在手段。