哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)在细胞的生长中发挥重要作用,其在人晶状体上皮细胞(HLECs)中的过度表达与白内障术后的并发症,如后发性白内障有关,将mTOR短发夹状RNA(shRNA)质粒成功转染至HLECs可为寻找预防和治疗后发性白内障的靶点提供实验支持。
目的探讨HLECs中mTOR基因沉默后对细胞形态和功能的影响。
方法分别将mTOR shRNA质粒、空白质粒和PBS加入细胞培养液感染293T细胞以进行慢病毒包装。常规培养HLECs,然后分别用各组包装成功的慢病毒感染HLECs 72 h,分为mTOR shRNA转染1、2、3,组空白质粒组和PBS组。利用Western blot法检测并比较不同组间HLECs中mTOR蛋白的表达以确定mTOR被沉默,从mTOR shRNA转染1、2、3组中筛选出沉默效率最高组进行后续实验。采用流式细胞仪检测G1期HLECs细胞比例;采用Western blot法检测细胞中上皮和间质标志物α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和E-Cadherin蛋白的表达;采用细胞计数试剂盒-8(CCK-8)法检测各组细胞的增生能力。
结果mTOR shRNA转染1、2、3组293T细胞上清液中含有大量包装成功的慢病毒,对绿色荧光蛋白(GFP)呈阳性反应,而空白质粒组和PBS组未见GFP反应的绿色荧光。mTOR shRNA转染1、2、3组及空白质粒组转染的质粒具有嘌呤抗性,转染后的HLECs均生长良好,mTOR shRNA转染1、2、3组80%以上的细胞对GFP呈阳性反应,PBS组细胞无嘌呤抗性,可见较多细胞死亡。Western blot法检测显示mTOR shRNA转染3组mTOR mRNA表达最弱,用于后续实验。mTOR shRNA转染3组α-SMA表达条带明显弱于空白质粒组和PBS组,而E-Cadherin表达明显强于空白质粒组和PBS组。CCK8法检测证实,实验后1h、2h3个组间细胞增生值(A值)的总体差异比较均有统计学意义,其中mTOR shRNA转染3组的细胞增生值均明显低于空白质粒组和PBS组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。流式细胞仪检测表明,mTOR shRNA转染3组细胞周期阻滞于G1期的细胞比例约为(60.00±1.78)%,明显高于空白质粒组的(53.48±1.86)%和PBS组的(53.02±1.49)%,总体比较差异有统计学意义(F=18.910,P=0.002)。
结论mTOR shRNA转染HLECs后可使mTOR基因沉默,从而逆转HLECs中上皮-间质转化(EMT)的进程,抑制细胞增生,延长细胞周期。