通过高表达Igf1/Bcl-2或Bcl-2/Cyclin E基因组合使CHO细胞适于在无蛋白培养基中抗凋亡培养

哺乳动物细胞表达系统是生产重组蛋白药物最常用的表达系统。但在无蛋白培养基中,哺乳动物细胞生长活力差,且容易发生细胞凋亡,因而难以大规模培养。为解决此问题,应用双顺反子表达载体在CHO-dhfr^-细胞中同时表达Igf-1／Bcl-2或Bcl-2／CyclinE基因组合,通过Bcl-2使细胞获得抗凋亡能力;通过1gf-1或CyclinE促进细胞生长分裂,使细胞获得在无蛋白培养基中生长的能力。以上述基因组合转染CHO-dhfr^-细胞,应用Western blot从G418抗性克隆中分别筛选到Bcl-2高表达克隆若干个,对其中表达Bcl-2最高的CHO-IB3和CHO-Bcl做进一步Western blot和流式细胞分析,确认此两个细胞株分别高表达Igf-1／Bcl-2和Bcl-2／CyclinE基因组合。分别通过撤去血清和加入放线菌素D诱导细胞凋亡,并以流式细胞术和DNA Ladder法检测细胞凋亡,证明CHO-IB3和CHO一BCl均具有较强的抗细胞凋亡能力。MTT法证明两个细胞株在不含血清的IMDM培养基中的增殖活力显著高于CHO-dhfr^-对照细胞。在细胞培养瓶中的连续培养实验表明,CHO-IB3和CHO-BCl在本实验室设计的IMEM无蛋白培养基中的生长速度和活细胞数显著高于CHO-dhfr^-对照细胞。提示此两个细胞系能够在无血清培养基中抗凋亡高活力生长,适于作为生物工程宿主细胞。     

适于无血清贴壁培养的抗凋亡宿主细胞系CHO-IVB2的构建

应用无血清培养基培养CHO细胞时,由于没有血清提供各种贴壁因子,细胞以悬浮的方式生长。在实际的大规模细胞培养中,CHO细胞往往以贴壁方式培养,要么贴壁于悬浮的微载体中,要么贴壁于固定的聚酯盘状介质或中空纤维中,而很少直接悬浮于培养基中。在无血清培养基中,Vitronectin单一组分可以促使CHO细胞的贴壁和扩增。通过双表达lgf-1和Bcl-2基因,已经构建了可以在无蛋白培养基IMEM中抗凋亡生长的细胞株CHO-IB3。在此基础上,构建了可以同时表达Igf-1、Vitronectin和Bcl-2三个蛋白的三顺反子表达载体pCI—NII—IVB。将该载体转染于CHO—dhfr^-细胞中,构建了一个细胞株CHO—IVB2。该细胞株可以在无蛋白培养基中抗凋亡生长,适于以贴壁的方式大规模培养,用于大量生产外源目的蛋白。     

适于无血清贴壁培养的抗凋亡宿主细胞系CHO-IVB2的构建

应用无血清培养基培养CHO细胞时 ,由于没有血清提供各种贴壁因子 ,细胞以悬浮的方式生长。在实际的大规模细胞培养中 ,CHO细胞往往以贴壁方式培养 ,要么贴壁于悬浮的微载体中 ,要么贴壁于固定的聚酯盘状介质或中空纤维中 ,而很少直接悬浮于培养基中。在无血清培养基中 ,Vitronectin单一组分可以促使CHO细胞的贴壁和扩增。通过双表达Igf_1和Bcl_2基因 ,已经构建了可以在无蛋白培养基IMEM中抗凋亡生长的细胞株CHO_IB3。在此基础上 ,构建了可以同时表达Igf-1、Vitronectin和Bcl-2三个蛋白的三顺反子表达载体pCI-NII-IVB。将该载体转染于CHO-dhfr^- 细胞中 ,构建了一个细胞株CHO-IVB2。该细胞株可以在无蛋白培养基中抗凋亡生长 ,适于以贴壁的方式大规模培养 ,用于大量生产外源目的蛋白.     

定点整合人Bcl-2基因的CHO/dhfr-细胞株的建立

构建重组载体质粒pMCEfrt—Bcl-2,利用FIp—In^TM定点重组系统,在CHO—dhfr^-细胞内定点整合人Bcl-2基因,通过Western印迹检测重组细胞Bcl-2蛋白的表达。通过流式细胞仪和DNA Ladder检测在高NH4C1条件下细胞的凋亡情况;用台盼蓝染色检测在无血清IMDM培养基中细胞的活细胞数目和活细胞比例。结果获得了稳定表达Bcl-2基因的细胞株CHO—Bcl-2,该细胞株能高水平表达Bcl-2蛋白。在无血清培养过程中,CHO—Bcl-2细胞比对照细胞保持高约15％的活细胞比例,细胞总数高25％。CHO-Bcl-2在高NH4^＋（50mmol／L）培养条件下具有较低的凋亡水平。建立了能够高表达Bcl-2基因并具有一定的抗凋亡能力的重组CHO／dhfr^-细胞株。     

17β雌二醇对大鼠血管平滑肌细胞凋亡及Bax、Bcl-2蛋白表达的影响

目的研究17β雌二醇(E2)对大鼠血管平滑肌细胞(VSMC)凋亡的影响及其可能机制.方法应用流式细胞术检测不同浓度E2 (0-100nmol/L)在有或无血清状态下对传代VSMC凋亡及其相关蛋白Bcl-2和Bax表达的影响;并采用免疫荧光染色和共聚焦激光扫描荧光显微镜术对Bax的分布进行定位.结果在有或无血清条件下,当浓度达到10 nmol/L以上时,E2 引起VSMC Bax蛋白表达上升及Bax/Bcl-2比值的改变,并促进VSMC凋亡.这一效应有随E2剂量和作用时间增高的趋势.结论 E2可通过上调Bax蛋白表达而诱导VSMC凋亡.     

蛇床子素促进人骨肉瘤细胞株SAOS-2凋亡

目的:观察蛇床子素(osthole)对人骨肉瘤细胞SAOS-2增殖和凋亡的影响及潜在的调控机制。方法:采用MTT法、TUNEL染色技术和流式细胞术检测不同浓度蛇床子素对骨肉瘤细胞凋亡的影响;Western blot检测蛇床子素对骨肉瘤细胞中与细胞凋亡密切相关的蛋白(Bax、Bcl-2)的变化。结果:蛇床子素作用于SAOS-2细胞后,MTT结果显示SAOS-2细胞的活力受到明显抑制,且与蛇床子素浓度和时间相关;Western blot结果显示细胞中的促凋亡蛋白Bax表达上调,抗凋亡蛋白Bcl-2表达明显减弱,且呈剂量依赖性。结论:蛇床子素可显著抑制人骨肉瘤细胞的增殖且促进其凋亡的作用,可能与上调凋亡蛋白Bax和下调抗凋亡蛋白Bcl-2的表达有关。     

Bcl-2蛋白的研究进展

Bcl-2基因属于Bcl-2基因家族,其表达的Bcl-2蛋白在细胞凋亡过程中通过抑制线粒体中细胞色素C的释放,可明显地抑制细胞凋亡。由于在大规模的细胞培养过程中,细胞的死亡以凋亡为主,所以可通过建立稳定过表达Bcl-2蛋白的重组细胞株,以抑制细胞的凋亡。同时,Bcl-2蛋白的变化不但可预见肿瘤的发生,而且通过药物降低Bcl-2的含量对于肿瘤的治疗也具有积极的意义。本文综述了Bcl-2蛋白的结构、功能、抗凋亡作用的机理,以及目前在生物制药和临床方面的应用和前景。     

一个全新的有机小分子Bcl-2蛋白抑制剂

一种全新结构的芳香杂环化合物8-氧-8H-苊并[1,2-b]-9-腈(S1, MW: 341)被证明在动物体内和体外均具有以剂量依赖方式诱导肿瘤细胞凋亡的能力. 10 μmol/L S1诱导小鼠肝癌细胞株H22细胞发生凋亡的比例高于对照组10倍. 0.3 mg/kg体重S1处理的皮下荷瘤小鼠的肿瘤组织切片中, 凋亡细胞的比例高于对照组3倍. 通过分子机制研究, 表明S1通过特异性下调Bcl-2蛋白的表达水平, 启动下游凋亡因子的级联反应: H22细胞与10 μmol/L S1共培养2 h后, Western blot结果显示细胞内Bcl-2蛋白的活性降低; 4 h后, 罗丹明123染色显示细胞线粒体膜去极化, 同时酶联免疫检测结果表明caspase9活化; 6 h之后caspase3活化. caspase8的表达在S1胁迫培养24 h内未见变化. 荧光定量PCR检测H22细胞在10 μmol/L S1胁迫下24 h内, Bcl-2 mRNA表达水平没有明显变化. 圆二色光谱分析S1与Bcl-2蛋白的结合, 也证实S1破坏了Bcl-2蛋白的α-螺旋结构. S1对H22细胞、人乳腺癌细胞MCF-7和高表达Bcl-2蛋白的转基因HL60细胞的IC₅₀分别低至0.17, 0.09和2.8 μmol/L. S1作为一个全新结构的Bcl-2蛋白抑制剂, 为具有自主知识产权抗肿瘤药物的研究提供了一个有价值的先导化合物.     

RNA干扰抑制SiHaB2细胞中Bcl-2基因的表达

Bcl-2基因作为细胞凋亡的一个潜在抑制剂调节细胞的死亡,抑制恶性肿瘤细胞中Bcl-2基因的表达可促进肿瘤细胞的凋亡。采用RNA干扰技术,合成了含有21个核苷酸的小双链干扰RNA（siRNA．Bcl-2）,并构建了含有19个核苷酸基因的质粒载体（pSilencer2．1-U6-Bcl-2）,把合成的siRNA．Bcl-2和pSilencer2．1-U．Bcl-2分别转导入Bcl-2高表达的细胞株SiHaB2中,通过Western印迹检测,免疫荧光法检测及DNA梯（ladder）检测,可观察到在导入siRNA．Bcl-2和pSilencer2．1-U．Bcl-2的SiHaB2细胞被培养72h后,可以明显抑制Bcl-2蛋白的表达。     

早幼粒细胞诱导凋亡过程中Bcl-2动态平衡表达

细胞凋亡机制的探索对于急性早幼粒细胞白血病治疗至关重要。B细胞淋巴瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)基因家族是调控细胞凋亡的关键基因。拮抗和促进细胞凋亡的动态平衡决定细胞的命运。本研究通过对凋亡相关基因的表达水平与细胞生长趋势的分析表明,高三尖杉酯碱与全反式维甲酸联合处理细胞可以更有效地促进早幼粒细胞凋亡(P<0.05)。随着药物浓度变化,Bcl-2与相关基因的表达呈现先升高后降低的趋势(P<0.05)。低浓度药物处理时,抗凋亡蛋白质Bcl-2表达升高,阻止细胞凋亡(P<0.05)。随药物浓度的升高,Bcl-2表达降低,细胞凋亡率提高,进入深度凋亡期(P<0.05)。荧光显微镜观察与流式细胞术的方法验证了细胞凋亡的情况。本研究进一步阐明了高三尖杉酯碱联合全反式维甲酸诱导早幼粒细胞凋亡过程中,Bcl-2及细胞凋亡与增殖的相关基因表达水平的变化与分子机制,为深入探索药物联合诱导凋亡提供可靠支持,为临床治疗做出基础理论的补充。     

NEAT1通过PI3K/AKT/Bcl-2信号通路抑制骨质疏松

为探讨NEAT1在骨质疏松症中的作用以及可能的病理机制,本研究通过建立卵巢去势和鼠尾悬挂2种骨质疏松的小鼠模型,将C57BL/6分为假手术组(Sham组)、OVX组和TS组;经过PCR测定小鼠NEAT1的表达;Elisa法检测小鼠E2、ALP和TRACP水平;Western blotting检测细胞凋亡因子PI3K/AKT/Bcl-2的蛋白水平。结果显示,建模4周后,3组小鼠体重没有显著变化;与Sham组相比,OVX组和TS组小鼠的骨密度值显著降低,骨生化指标ALP和TRACR水平明显升高;OVX组小鼠的E2水平与Sham组相比明显降低;与Sham组相比,OVX组和TS组小鼠的NEAT1表达显著下调;与Sham组相比,OVX组和TS组小鼠p-AKT和Bcl-2蛋白水平明显降低。本研究结果表明,NEAT1可能通过抑制PI3K/AKT/Bcl-2细胞凋亡途径诱导骨质疏松。     

TGF-β信号通路抑制剂LY364947对急性髓系白血病细胞增殖、凋亡和侵袭的影响

该文旨在探讨抑制TGF-β信号通路对人急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)细胞体外增殖、凋亡和侵袭能力的影响。使用不同浓度TGF-β信号通路抑制剂LY364947处理AML细胞系(KG1a、OCI-AML3)后,采用CCK-8实验检测细胞体外增殖能力;流式细胞术检测细胞周期分布及凋亡情况; Western blot检测细胞周期调控因子Cyclin D1/p21、凋亡相关蛋白Bcl-2/Bax以及上皮细胞间质转化相关蛋白E-cadherin、N-cadherin和vimentin的表达; Transwell实验测定AML细胞迁移及侵袭能力的变化。结果显示:LY364947作用后,白血病细胞生长明显受抑制;细胞周期阻滞在G1期,伴有Cyclin D1表达下调和p21表达上调;细胞凋亡率增加,同时细胞抗凋亡蛋白Bcl-2的表达水平下降,促凋亡蛋白Bax表达增高;细胞体外迁移和侵袭能力减弱。此外, E-cadherin表达增高, N-cadherin和vimentin表达下降。该研究结果提示,抑制TGF-β信号通路能够抑制白血病细胞的体外增殖,诱导细胞凋亡,降低细胞迁移及侵袭能力。     

凝血酶诱导大鼠海马神经细胞凋亡及其与Bcl-2及Bax表达变化关系的实验研究

目的研究不同浓度凝血酶诱导海马神经元凋亡的作用及其机制.方法将原代培养新生大鼠海马神经元分为对照组,凝血酶组(1U/ml,10U/ml,20U/ml,40U/ml),凝血酶受体激活肽组.应用TUNEL及流式细胞仪检测凋亡细胞数及凋亡百分率,免疫细胞化学方法检测Bcl-2,Bax蛋白表达.结果低浓度凝血酶组(1U/ml)凋亡细胞数和凋亡率与对照组无差异,Bcl-2表达增加;随凝血酶浓度增加,TUNEL阳性细胞数及凋亡率明显增多,Bcl-2表达下调,Bax表达上调,Bcl-2/Bax比值降低.凝血酶受体激活肽的作用与大剂量凝血酶类似.结论凝血酶可能通过激活PAR-1受体诱导凋亡,凋亡呈剂量依赖性.Bcl-2的表达减少,Bax的表达增加,Bcl-2/Bax降低可能为高浓度凝血酶诱导凋亡的机制之一.     

用于生产重组蛋白药物的抗凋亡CHO宿主细胞株的建立

哺乳动物工程细胞在大规模培养生产重组蛋白时很容易发生细胞凋亡,从而导致生产过程提前终止,造成生产成本高昂。细胞代谢产物氨已被证明可以促进细胞凋亡,而线粒体膜整合蛋白Bcl-2可以通过促进线粒体膜完整性而抑制细胞凋亡。本实验应用谷氨酰胺合成酶加压系统在CHO工程细胞中高效表达中国仓鼠Bcl-2蛋白,使细胞具有抗凋亡能力的同时,利用谷氨酸和氨合成谷氨酰胺而有效降低培养基中氨的含量,从而达到抑制细胞凋亡的目的。     

bcl-2核酶(Ribozyme)促进紫杉醇诱导的细胞凋亡

用核酶技术阻断或降低抗凋亡蛋白 Bcl- 2的表达以促进化疗药物紫杉醇诱导的食管癌细胞凋亡 ,探索克服耐药、提高紫杉醇疗效的新途径 .将特异性切割 Bcl- 2 m RNA的核酶克隆至含MTII启动子并可为 Zn SO4 诱导表达的真核表达载体中 ,通过脂质体转入食管癌鳞状上皮细胞系Eca 1 0 9中 ,经 G41 8筛选得到稳定抗性细胞株 X1 0 9R,挑取单细胞株扩大培养 ,1 40μmol/L Zn SO4诱导 3d,用 Northern- blot、免疫荧光、流式细胞仪鉴定核酶及 Bcl- 2蛋白表达情况 ,用 TUNEL标记及流式细胞术检测凋亡细胞的比例 .bcl- 2核酶在不同单细胞株中有不同程度的表达 ,其中一株X1 0 9R1 4表达最高 .测定其中 Bcl- 2蛋白含量 ,发现 Bcl- 2蛋白表达大为降低 .加入紫杉醇后 ,TUNEL标记及凋亡峰测定结果都表明同一条件下凋亡率升高 .结果提示 ,转入特异性切割 bcl- 2m RNA的核酶可有效地阻断 Bcl- 2蛋白合成 .Bcl- 2蛋白表达降低可明显促进紫杉醇诱导的细胞凋亡 .说明 Bcl- 2蛋白在细胞产生耐药过程中起着重要作用     

Prosaposin对细胞增殖和凋亡的调控及其分子机制

为研究鞘脂激活蛋白原(Prosaposin)对细胞增殖、细胞凋亡的调控及其可能的分子机制, 以pcDNA3.1 in NIH3T3阴性对照细胞株和过表达prosaposin的Psap-Myc in NIH3T3细胞株为模型, 噻唑蓝(MTT)比色法检测prosaposin对细胞增殖的影响; Annexin V联合碘化丙啶(Propidium iodide, PI)法检测血清饥饿状态下prosaposin对细胞凋亡的影响; Western blotting检测PI3K/Akt信号通路中蛋白磷酸化水平的变化; Real-time PCR检测PI3K/Akt信号通路下游靶分子表达水平的改变。结果表明prosaposin可活化PI3K/Akt信号通路, 提高Akt^Ser473的磷酸化水平, 抑制细胞周期抑制基因P27^KIP1的表达, 上调细胞周期蛋白Cyclin D1的表达, 促进细胞周期从G1→S期进展; 诱导survival基因cIAP1、cIAP2的表达, 促进细胞存活。这些结果提示, prosaposin对细胞增殖和凋亡的调控可能是通过PI3K/Akt信号通路及其下游靶分子进行的。     

血管细胞黏附分子-1对卵巢癌细胞凋亡的影响及机制研究

目的:探讨过表达血管细胞黏附分子-1(vascular cell adhesion molecule-1,VCAM-1)对卵巢癌细胞凋亡的影响。方法:构建过表达VCAM-1的慢病毒载体GV358-VCAM1+,转染人类卵巢癌IGROV1细胞株,利用嘌呤霉素筛选稳定表达VCAM-1的IGROV1细胞,通过倒置荧光显微镜下观察绿色荧光,确定细胞转染效率,Western blot及RT-PCR法确定卵巢癌细胞VCAM-1蛋白和m RNA水平;采用流式细胞仪检测过表达VCAM-1的IGROV1的细胞凋亡变化,western blot法检测凋亡相关蛋白(Bcl-2、Bax、Casepase-3、Cleaved Casepase-3)以及STAT3、p-STAT3蛋白表达水平的变化。结果:成功构建的慢病毒载体GV358-VCAM1+在IGROV1细胞中的转染效率达到85%以上,转染细胞的VCAM-1蛋白及m RNA水平均呈稳定表达;VCAM-1过表达卵巢癌细胞的细胞凋亡显著高于空载体对照组(P=0.0149);Bax、Casepase-3、Cleaved Casepase-3表达水平均较对照组显著升高(P0.01),Bcl-2、p-STAT3表达水平明显低于对照组(P0.01),但STAT3表达水平无显著改变。结论:VCAM-1可能通过下调STAT3的磷酸化水平诱导卵巢癌细胞凋亡。     

重楼皂苷Ⅰ对肝癌细胞的增殖及凋亡的影响

探讨重楼皂苷Ⅰ(paris saponinⅠ,PSⅠ)在体外对人肝癌SMMC-7721细胞株增殖和凋亡的影响及相关机制.MTT法检测PSⅠ对肝癌SMM-C7721细胞株的增殖抑制作用,Hoechst 33528染色法观察细胞核的形态学变化,流式细胞术Propidium iodide(PI)染色检测细胞周期及凋亡的情况,免疫印迹的方法检测Fas、Bcl-2、Bax、细胞周期素D1(cell cycle regulatory factor D1,Cyclin D1)和细胞周期素E(cell cycle regulatory factor E,Cy-clin E)的表达情况.PSⅠ能时间和浓度依赖性的抑制肝癌SMMC-7721细胞的增殖,与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05).干预后的SMMC-7721细胞染色质浓缩,核碎裂,凋亡小体形成,呈典型的凋亡变化.细胞周期阻滞于G1期,并且有凋亡峰形成,呈浓度依赖性.PSⅠ能浓度依赖性地上调Fas和Bax的表达,下调Bcl-2、Cyclin D1和Cyclin E蛋白的表达水平.PSⅠ可能是通过阻滞肿瘤细胞的生长及诱导细胞凋亡等机制,从而抑制肝癌细胞的增殖.     

mdr-1和bcl-2基因在K562/ADM多药耐药细胞中的共表达

为探讨肿瘤细胞多药耐药(MDR)形成的分子机理,本文观察了mdr-1、bcl-2和bax基因及其编码蛋白在人红白血病细胞株K562/ADM中的可能共表达。结果显示,在K562/ADM细胞中,在以mdr-1及P-gp过度表达为 特征的MDR形成时,其bcl-2及产物Bcl-2也过度表达,其中Bcl-2的表达阳性率约为相应敏感株K562的11倍;而Bax在二种细胞中均呈阳性表达,但无显著差异(P>0.05),提示bcl-2基因在mRNA和蛋白水平上的过度表达可能是K562/ADM细胞MDR形成时细胞凋亡耐受的分子基础。     

苜蓿素对人直肠癌SW1116细胞增殖和凋亡的作用及其机制

本文探讨苜蓿素对人直肠癌SW1116细胞增殖和凋亡的作用及其机制.采用MTr法检测苜蓿素对SW1116细胞生长的抑制作用;AO/EB染色后观察凋亡细胞形态;流式细胞术检测对细胞周期的影响;DNA片段化分析对细胞凋亡的作用;Westem blot检测对Bcl-2和Bax蛋白表达的影响.结果显示,苜蓿素可明显抑制SW1116细胞的增殖,呈剂量依赖性;AO/EB染色观察到给药组出现细胞凋亡特征;苜蓿素可阻滞细胞于G1/G1期和增加SW1116细胞凋亡率;凝胶成像分析仪检测到典型的DNA阶梯状条带;苜蓿素可呈剂量依赖地减弱Bcl-2和增强Bax蛋白表达.上述结果表明,苜蓿素可显著抑制人直肠癌SW1116细胞的增殖,使细胞阻滞于G1/G1期,并可诱导细胞凋亡,其机制可能与下调Bcl-2和上调Bax蛋白有关.