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本文对HIV-1Vpr介导肿瘤细胞凋亡与细胞周期阻滞及成骨不全症患者组织病理特征进行了研究。本研究分为两个部分:
第一部分:HIV-1 Vpr介导肿瘤细胞凋亡与细胞周期阻滞的研究。人类免疫缺陷病毒1型(human immunodeficiency vires type l,HIV-1)编码的Vpr(viral protein regulatory)是一种96个氨基酸的病毒基因产物,分子量为14kd,通过与gag前体蛋白PR55作用被组装在核壳体内。Vpr参与HIV在胞浆整合前复合体的核运输,阻滞细胞周期G2期进程,诱导细胞凋亡,并对HIV-1长末端重复序列(LTR)和宿主基因转录反式激活具有调节作用。目前研究表明Vpr诱导凋亡的途径有多种,包括:激活caspase、引起线粒体膜电位的丢失从而导致细胞凋亡、上调NFlCB抑制子IκB基因的转录以抑制NFκB介导的基因转录等。此外,Vpr的功能受到p53的抑制,这使Vpr在诱导细胞凋亡和细胞周期G2期阻滞方面具有针对性。这些研究结果显示Vpr在肿瘤基因治疗方面有巨大潜力。本研究将巨细胞病毒启动子(CMV)调控的HIV-1 Vpr基因重组至pcDNA4--HisMax表达质粒,转染Hela、Lovo、HepG2细胞系,观察其诱导三种细胞系G2期阻滞和细胞凋亡的效果,以期为Vpr进一步应用于抗肿瘤基因治疗奠定基础。
目的:构建含有HIV-1 Vpr基因的pcDNA4-Vpr重组载体,体外转染Hela、HepG2、Lovo细胞系,观察其抑制三种细胞系细胞增殖、诱导G2期阻滞和细胞凋亡的效果。
方法:⑴pcDNA4-CMV-Vpr重组载体的构建:通过Nhe I和BsrG I双酶切,将 PMD-18T- Vpr重组载体中的Vpr片段连接入pcDNA4-CMV-EGFP载体骨架上。pcDNA4-CMV-Vpr重组载体分别采用质粒PCR和酶切验证。⑵Vpr诱导癌细胞凋亡和G2期阻滞:以Fugene转染试剂将重组质粒pcDNA4-CMV-Vpr转染至Hela、Lovo、HepG2细胞,同时设 pcDNA4-CMV-EGFP质粒转染对照组、仅加Fugene转染试剂对照组、完全空白对照组。选取转染后24h、48h、72h的三个时间点,分别以MTS法检测细胞增殖活性,以流式细胞仪分析法检测细胞周期,以ANNEXINV法检测细胞凋亡。
结果:①经PCR、酶切鉴定重组载体pcDNA4-CMV-Vpr构建成功。②与pcDNA4-CMV--EGFP质粒转染对照组相比,转染24h、48h、72h后,Hela、 Lovo、HepG2三种细胞的存活率呈下降趋势,G2期阻滞以及细胞凋亡率呈上升趋势。Hela、Lovo、HepG2在转染后的存活率分别为72.65%、70.33%、68.33%;G2期细胞周期阻滞为24.9%、18.8%、32.1%;凋亡率分别为15.46%、7.7%、41.5%。
结论:本实验成功构建了重组载体pcDNA4-CMV-Vpr,并用Fugene转染试剂法将其转入Hela、Lovo、HepG2三种细胞系。通过MTS、流式细胞仪细胞周期分析、ANNXIN V细胞凋亡检测验证了该重组载体诱导Hela,Lovo、HepG2细胞G2期阻滞和细胞凋亡的作用,为Vpr进一步应用于抗肿瘤基因治疗奠定基础。
第二部分:成骨不全症患者组织病理特征分析。成骨不全症(osteogenesis imperfecta,OI)是一类常染色体遗传病。主要发病机制为Ⅰ型胶原相关基因发生变异导致Ⅰ型胶原蛋白缺失或合成不良。临床表现为患者骨脆性增加、巩膜发蓝、皮肤松弛、骨骼肌和韧带松弛等。其病理特点为:编织骨相对增多但难以转变为板层骨,骨细胞数量增加,骨小梁纤细且排列紊乱等。
目的:制备、分析成骨不全症患者皮肤、骨骼肌、骨骼组织HE染色切片,观察其病理特征。
方法:收集87例成骨不全症患者皮肤、骨骼肌、骨骼组织,常规石蜡制片、HE染色,观察其显微结构。
结果:HE染色下,多数成骨不全症患者皮肤组织无病理性变化,仅2例表现为皮肤胶原纤维层变厚和玻璃样变;骨骼肌样本大多存在肌纤维萎缩现象,27例表现为肌间脂肪增多,16例表现为肌间胶原纤维增生,20例表现为肌浆溶解;6例患者骨组织表现为纤维/结缔组织增生,对照组病例未观察到明显病理变化。
结论:①成骨不全症患者皮肤样本中两例存在胶原纤维增生和玻璃样变,其余均正常。②患者骨骼肌样本中32.15%的病例表现为肌问脂肪增多,19.05%表现为肌间胶原纤维增生,23.81%表现为肌浆溶解。③19.05%的成骨不全患者骨样本表现为纤维/结缔组织增生,其余无明显病理变化。