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细胞周期(cell cycle)与多种人类疾病相关,其中最重要的是与肿瘤的关系。细胞周期的调控是一系列正负调节因子相互作用的结果,其中最关键的调控因子包括周期蛋白依赖性激酶(CDKs)及细胞周期蛋白(cyclin)等。细胞周期素(cyclin)是在调控细胞周期进程中发挥重要作用的一类特殊蛋白质。迄今为止,在哺乳动物细胞中已经发现至少有16种细胞周期素,其作用于细胞周期的各个时期,参与调控细胞的增殖分化过程。
cyclin G1是发现较晚的一种细胞周期素,在骨骼肌、卵巢及肾中表达水平较高。目前对cyclin G1的确切功能尚未完全认识。一方面,cyclinG1作为p53的靶基因,能被野生型p53转录激活,提示cyclin G1在细胞周期中可能作为负调节因子,参与DNA损伤后G2/M期的阻滞、DNA的损伤修复及细胞调亡等过程。另一方面,cyclin G1在细胞周期中又可作为正调节因子,促进细胞生长增殖。cyclin G1在不同的组织具有不同的生物活性,推测可能与其表达水平有关。
1996年,Mary C.Horne发现cyclin G1在卵巢中高表达。但cyclin G1在卵巢中表达的细胞定位,cyclin G1是否参与了颗粒细胞的增殖分化过程以及cyclin G1表达水平是否受垂体促性腺激素的调控等未见详细报道。鉴于颗粒细胞在卵泡发育过程中发生的一系列形态功能变化以及cyclin G1在其它组织细胞中的作用,本课题将研究cyclin G1在颗粒细胞中的表达是否受FSH与hCG/LH的调节,进一步阐明cyclin G1在颗粒细胞增殖分化过程的作用。性成熟小鼠经腹腔注射孕马血清促性腺激素(PMSG),48h后取其双侧卵巢并分离颗粒细胞,于无血清培养基中进行体外培养,待细胞贴壁后分别加入外源性促性腺激素FSH和hCG作用12h后,采用半定量RT-PCR、细胞免疫组化、western blot等方法从mRNA和蛋白质水平检测小鼠卵巢颗粒细胞中cyclin Gl表达以及FSH和hCG对cyclin G1表达水平的影响,以期进一步阐明cyclin G1在颗粒细胞增殖分化调控过程中的作用。
半定量RT-PCR:收集细胞后,用Trizol提取颗粒细胞总RNA,采用一步反应法进行RNA扩增,以广泛存在于细胞中的甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)作为内对照,以小鼠骨骼肌RNA作为阳性对照,分别测定cyclinG1和GAPDH条带的光密度值,并以二者的光密度比值(cyclin G1/GAPDH比值)代表cylin G1 mRNA的表达水平。颗粒细胞的免疫组织化学染色:直接于24孔板中进行细胞染色,以PBS代替一抗作为阴性对照,染色步骤按照SP法免疫组化操作方法进行。western blot:收集细胞后加入细胞裂解液,按照常规方法提取细胞总蛋白,经样品处理液处理并煮沸后用于western b1ot检测,并以β-actin作为内对照检测各样品上样量是否一致,显影后所得X光片扫描各条带的灰度值,以cyclin G1条带与β-actin条带灰度值的比值表示cyclin G1蛋白的表达水平,从而从蛋白质水平检测颗粒细胞cyclin G1的表达。
结果显示,外源性FSH和hCG作用12h后,hCG组cyclin G1 mRNA表达水平均明显降低(0.0825±O.00707,n=10),与对照组(0.2040±O.00482,n=10)及FSH组(0.2050±0.00748,n=10)相比均有显著性差异(p<0.01):FSH组cyclin G1 mRNA表达水平与对照组相比无明显区别(p>0.05)。western blot结果显示,hCG可明显降低cyclin Gl蛋白的表达水平(2.4270±0.09823,n=10),与对照组
(3.7263±0.00874,n=10)和FSH组(3.6533±0.1150,n=10)相比有显著性差异(p<0.01),而FSH组cyclin G1蛋白的表达水平变化不明显,与对照组相比无显著性差异(p>0.05);细胞免疫组化染色也得到了同样的结果。
综上所述,小鼠卵巢颗粒细胞内有cyclin G1表达,hCG可从mRNA和蛋白质水平降低cyclin G1的表达,其表达水平降低可能与hCH/LH促进颗粒细胞分化的作用有关。