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研究背景β地中海贫血(简称β地贫)是最常见的单基因遗传性疾病,它是由珠蛋白多肽链(α链和非α链)之间合成量不平衡所导致的以红细胞无效生成为特征的血红蛋白病。在我国长江以南区域,尤其是广东,广西,海南及台湾地区有较高的发病率。临床常采用输血并配合去铁剂除铁,或脾切除术进行治疗,有条件的患者可进行造血干细胞移植。虽然同种异基因移植和姑息疗法已初见成效,但仍受诸多因素所限,大部分患者仍然受到死亡威胁。近年来随着对其发病机制的深入研究,地贫成为最早被尝试用于基因治疗的疾病之一,并且近30年来在地贫的基因治疗方面取得了很大进展。有研究表明,增加Y珠蛋白的表达量,可以使其与过多的α珠蛋白相结合,从而减轻β地贫患者的临床症状。转录因子Ⅰkaros在Y→8珠蛋白的开关机制中与GATA-1等转录因子相互作用,介导γ珠蛋白的沉默。因此,我们假设通过抑制Ikaros而重新激活γ珠蛋白基因,上调γ珠蛋白的表达。RNAi是近年来发展起来的基因领域的一项技术,具有高效以及特异性下调目的基因表达的作用。本研究的目的是设计针对靶基因Ikaros的siRNA,研究干扰Ⅰkaros对Y珠蛋白表达的影响,旨在为β地贫的基因治疗提供新思路。目的干扰靶基因Ikaros,诱导Y珠蛋白表达增加。方法1.细胞模型和作用因素。以人红白血病细胞K562细胞为研究对象,采用脂质体转染siRNA和丁酸钠诱导的作用方式,观察K562细胞内γ珠蛋白的表达情况。丁酸钠为已知可诱导K562细胞向红系分化,增加γ珠蛋白表达量的药物。2.研究脂质体转染悬浮细胞的最佳转染条件。用阳离子脂质体在不同条件下转染FAM标记的siRNA NC于K562细胞中,流式细胞仪检测转染效率,从而筛选出最优转染条件进行试验。3.设计3条针对靶基因Ikaros的siRNA,筛选出效果最优的一个通过NCBI获得Ikaros的基因序列(基因内序列号:NM006060.3),利用网上在线软件并根据siRNA设计原则设计3条siRNA进行转染,收集细胞,提取RNA,用RT-PCR检测各组Ikaros mRNA表达量,筛选出干扰效果最佳的一条。4.研究Ikaros siRNA,丁酸钠及两者的叠加,对Y珠蛋白表达的影响。设置siRNA组,丁酸钠组,siRNA+丁酸钠组,siRNA NC组和空白组,RT-PCR和Western Blot检测Ikaros mRNA及蛋白量的变化;RT-PCR和Western Blot检测各组间Y珠蛋白mRNA及蛋白量的变化。联苯胺染色检测各组间细胞血红蛋白含量及向红系分化的程度。结果1.筛选出最优转染条件,用阳离子脂质体转染siRNA于K562细胞的转染率达58.7%。2.设计的3条siRNA均能有效干扰Ikaros,且从中筛选出作用效果最佳的一条进行试验。其基因抑制率达86.7%,可以特异性的抑制目的基因Ikaros的表达。3.干扰Ikaros可以上调Y珠蛋白基因表达,增加K562细胞内血红蛋白含量,促进K562细胞向红系分化。丁酸钠也能上调Y珠蛋白基因的表达,但与干扰Ikaros无协同作用。结论干扰Ikaros可以上调γ珠蛋白基因的表达,但干扰Ikaros和丁酸钠并无协同作用。