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目的:本研究通过神经生长因子诱导PC12细胞突触发生,利用生物信息学技术,结合细胞培养、miRNA qPCR技术,以及RNA干扰等技术,研究与细胞生长分化相关的gap43和synapsinI基因及其相关的miRNA在PC12细胞突触发生中所发生的作用,为进一步探明神经元突触发生中相关的miRNA的调控机制提供理论依据。
方法:(1)常规体外传代培养PC12细胞,并用神经生长因子诱导使其长出突起。(2)利用qPCR的方法和Western blot技术检测gap43和synapsinI基因诱导前后的变化(3)利用生物信息学技术预测出与gap43和synapsinI基因相关的miRNA。(4)利用miRNA qPCR技术检测出这些miRNA诱导前后的变化。(5)挑选其变化比较明显的rno-mir-541和rno-mir-301a构建过表达载体和合成干扰片段转染入PC12细胞中,观测其突触的变化及其预测基因gap43和synasinI基因的变化。
结果:(1)NGF在50ng/ml的浓度下诱导PC12细胞一周可生长出茂盛的突起。(2)RT-PCR、qPCR、Western blot技术均显示PC12细胞诱导后gap43基因和synapsinI基因的表达量较诱导前有所升高。(2)rno-mir-541、rno-mir-540、rno-mir-28与synapsinI基因呈负相关性。(3)rno-mir-301a、rno-mir-291a-5p、rno-mir-871、rno-mir-742与gap43基因呈负相关性。(4)rno-mir-541过表达后,synapsinI基因表达下降,突触长度有显著性的缩短;rno-mir-541干扰后,synapsinI基因表达有所升高,突触长度显著性增长。(5)rno-mir-301a过表达后,gap43基因表达下降,突触长度有显著性的缩短;rno-mir-301a干扰后,gap43基因表达有所升高,突触长度有显著性的增长。
结论:(1)gap43基因和synasinI基因对PC12细胞突起的发育有相关作用。(2)synapsinI基因与rno-mir-541、rno-mir-540、rno-mir-28具有负相关性。(3)gap43基因为rno-mir-301a、rno-mir-291a-5p、rno-mir-871、rno-mir-742具有负相关性。(4)推测synapsinI基因可能为rno-mir-541的一个靶基因,rno-mir-541通过调控synapsinI基因进而影响到了细胞的突触的发育。(5)推测gap43基因可能为rno-mir-301a的一个靶基因,rno-mir-301a通过调控gap43基因进而影响到了细胞的突触的发育。