shRNA下调MTDH基因抑制人乳腺癌MCF-7细胞HIF-1α及VEGF表达

目的：探讨转移粘附基因（metadherin,MTDH）的表达对人乳腺癌细胞中肿瘤血管生成相关分子标志物缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）及血管内皮生长因子（VEGF）表达的影响。方法：将针对MTDH基因的干扰质粒MTDH-shRNA转染乳腺癌MCF-7细胞,RT-PCR及Western blot验证其对MTDH基因的沉默效果;应用Western blot检测转染前后MCF-7细胞中缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）及血管内皮生长因子（VEGF）在蛋白水平上的表达变化;MTT实验检测下调MTDH对MCF-7细胞增殖情况的影响。结果：MCF-7细胞转染48小时后,MTDH-shRNA转染组和MTDH-shRNA-neg转染组转染效率约70%。MTDH-shRNA转染组中MTDH在mRNA及蛋白水平上表达明显下调,此外HIF-1α及VEGF蛋白表达明显降低,与对照组比较差异有统计学意义（P〈0.05）。MTDH-shRNA转染组MCF-7细胞增殖明显受到抑制,与对照组比较差异有统计学意义（P〈0.05）。结论：在乳腺癌MCF-7细胞中下调MTDH基因可以抑制HIF-1α、VEGF表达及细胞增殖,提示MTDH基因可能对乳腺癌肿瘤血管生成有促进作用。     

应用siRNA技术探讨MCF-7乳腺癌细胞分泌的VEGF对树突状细胞的影响

为探讨MCF-7乳腺癌细胞分泌的血管内皮生长因子（ vascular endothelial growth factor, VEGF）对树突状细胞（dendritic cell, DC）功能及其分化的影响,针对VEGF基因设计siRNA（small interfering RNA, siRNA),采用脂质体转染法以100 nmol/L最佳转染浓度导入MCF-7乳腺癌细胞（siRNA组）,以脂质体Lipofectamine　2000TM转染MCF-7 乳腺癌细胞培养上清培养正常DC作为对照（对照组）,采用ELISA法检测经siRNA 干扰VEGF基因后的MCF-7 乳腺癌细胞分泌的VEGF因子含量, Western 印迹检测VEGF蛋白表达,以探讨siRNA的基因沉默效果;以siRNA组和对照组培养上清分别培养外周血单个核细胞,用流式细胞仪检测所诱导DC表型CD1a、CD80、CD83、CD86和HLA-DR的表达,用MTT法检测转染前后两组DC 诱导的细胞毒性T淋巴细胞（cytotoxic T lymphocyte, CTL）对MCF-7细胞的细胞毒作用.结果显示,MCF-7 乳腺癌细胞培养上清能明显抑制正常DC分化成熟及抗原递呈能力,干扰VEGF基因后MCF-7 乳腺癌细胞培养上清对DC的影响明显降低,CD80、CD83、CD86和HLA-DR的表达较对照组显著升高,而CD1a表达下降（P＜0.01）.转染前后DC 诱导的CTL对MCF-7细胞的杀伤活性有明显差异（P＜0.01）.由此可见,siRNA可靶向抑制MCF-7乳腺癌细胞VEGF的表达,下调VEGF后的MCF-7 细胞上清对DC分化成熟及功能的抑制作用明显降低,从而推测VEGF在肿瘤的发生、发展和免疫抑制方面可能起着重要的作用.     

过表达外源ST3Gal I增加MCF-7细胞与胞外基质粘附和侵袭能力

为探讨过表达外源α2,3-唾液酸转移酶（ST3Gal Ⅰ）对乳腺癌MCF-7细胞粘 附和侵袭能力的影响,构建pEGFP-N1-ST3Gal I真核表达载体.采用GenEscortTM Ⅱ包裹后转染MCF-7细胞. MCF-7细胞为3组：未转染组 (M)、转染空质粒组 (P) 和转染ST3Gal I组 (ST3); 荧光显微镜观察融合蛋白EGFP ST3Gal I的表达.采用 半定量RT-PCR、Western印迹法分析转染后MCF-7细胞ST3Gal Ⅰ基因mRNA水平和 蛋白表达水平;流式细胞术分析ST3Gal Ⅰ下游产物细胞表面α2,3-唾液酸含量;采用细胞粘附实验及transwell小室检测转染前后细胞与基质胶Matrigel粘附、迁移和侵袭运动能力的变化.结果表明, 荧光显微镜下P组细胞内绿色荧光呈弥散分 布,而ST3组绿色荧光主要集中在细胞质中,RT-PCR与Western印迹也证实了外源 ST3Gal Ⅰ基因mRNA和蛋白表达均明显增加（P<0.05）,其下游产物细胞表面 α2,3-唾液酸含量明显增加（P<0.05）;与M、P组相比,ST3组表现为粘附、迁移和侵袭能力明显增强（P<0.05）.利用转染技术可明显提高外源ST3Gal Ⅰ在MCF -7细胞表达,明显增加MCF-7细胞与胞外基质（ECM）粘附、迁移和侵袭能力,可形成肿瘤入侵表型,将有望成为治疗乳腺癌转移的新靶点.     

miR-449a对人乳腺癌细胞MCF-7增殖及迁移能力的影响

目的：通过敲低微小RNA （microRNA,miRNA）-449a的方法研究miR-449a对人乳腺癌细胞MCF-7的增殖和迁移能力的影响。方法：采用miRNA芯片在乳腺癌细胞MCF-7和人正常乳腺细胞MCF-10A筛选具有表达差异的miRNA;化学合成法制备miR-449a的抑制剂（inhibitor）,转染后经real-time PCR验证表达的变化;细胞增殖CCK-8实验对转染后细胞增殖能力进行检测;划痕实验检测细胞转移能力,transwell小室实验检测细胞侵袭的改变;蛋白免疫印迹法（Western blot）实验对MCF-7细胞增殖和迁移相关的β-catenin和E-cadherin蛋白进行检测;通过生物信息学软件预测miR-449a潜在靶基因为Notch 1,荧光素酶实验检测Notch 1是miR-449a的靶基因。结果：分别收集MCF-7和MCF-10A细胞,芯片结果显示miR-449a在MCF-7细胞的表达水平显著高于MCF-10A;本研究将细胞分为未处理组（Mock组）,阴性对照组（negative control组,NC组）和处理组,通过收集不同组MCF-7细胞进行试验,CCK-8结果显示miR-449a下调后MCF-7细胞增殖能力显著降低;划痕实验结果显示miR-449a表达降低导致MCF-7细胞转移能力降低;transwell实验结果显示MCF-7细胞侵袭受到抑制;Western blot结果发现miR-449a敲低后β-catenin表达降低,E-cadherin表达增加;荧光素酶试验结果显示,miR-449a能够显著降低Notch 1-3'-UTR质粒的荧光素活性（P<0.01）。结论：在乳腺癌细胞MCF-7中敲低miR-449a能够显著抑制癌细胞增殖和迁移,而这一变化可能通过降低Notch 1蛋白表达实现的。     

人生长素基因工程细胞C-4系的无血清培液培养

C-4工程细胞系是整合有hGH和mMT启动子融合基因的CHO dhfr~-细胞,在cd~(++)作用下能够表达并分泌hGH。该细胞系经过驯化,可适应在CBSF-Ⅱ无血清培液中长期生长、传代,同时仍接受cd~(++)的诱导作用,分泌hGH。CBSF-Ⅱ培液中蛋白含量很低(20μg/ml),为了易于获得高纯度产品和降低费用,用于必须以哺乳动物细胞作为转基因靶细胞生产的生物制品,是值得尝试的。     

细胞因子对GH3细胞中人生长激素基因表达的影响

为了研究细胞因子IL 11、睫状神经营养因子 (CNTF)和转化生长因子 (TGF β)对大鼠垂体GH3 细胞中人生长激素 (hGH)的基因启动子活性的影响及其与垂体特异性转录因子Pit 1蛋白的关系 ,首先建立含hGH基因启动子 (- 4 84～ 30bp)和荧光素酶融合基因的稳定转化GH3 细胞系 ,然后用细胞因子刺激 ,检测细胞培养液和细胞裂解液中GH的含量 ,反映它们对GH分泌和合成的影响 ;检测GH3 细胞内荧光素酶的变化 ,说明细胞因子对hGH基因启动子活性的作用。将Pit 1蛋白表达质粒 (pcDNA pit 1 cDNA)单独转染或与Pit 1反义寡核苷酸 (Pit 1OND)共转染于稳定转化的GH3 细胞中 ,观察加入细胞因子后荧光素酶的变化 ,探讨细胞因子的作用与Pit 1蛋白的关系。结果表明 ,IL 11(2 0nmol/L)、CNTF(10nmol/L)能刺激大鼠垂体GH3 细胞中GH的分泌和合成 ,增强GH3 细胞中荧光素酶的表达 ,分别增加到对照组的 12 6 %、136 %。TGF β(5nmol/L)能减少GH的分泌和合成 ,抑制荧光素酶的表达到对照组的 77%。Pit 1蛋白过表达和表达被抑制对细胞因子的调节作用没有影响。这说明IL 11、CNTF和TGF β可通过调节大鼠垂体GH3 细胞中hGH基因启动子活性影响GH的合成 ,Pit 1蛋白可能不参与这些调节作用。     

表达人尿激酶原突变体的重组山羊乳腺特异性表达慢病毒载体的构建

目的：构建山羊乳腺特异性表达尿激酶原突变体的重组慢病毒载体,证明其表达的有效性。方法：将劳氏肉瘤病毒增强子／启动子、复制缺陷型人免疫缺陷病毒（HIV-1）的5′端长重复序列（LTR）、HIV-1ψ包装信号、HIVRev反应元件、山羊β-酪蛋白调控序列、尿激酶原M13cDNA、AU3／3′LTR、牛生长激素（BGH）基因poly（A）依次连接,构建乳腺特异性表达的慢病毒载体,通过体外转染人乳腺癌细胞系MCF-7、中国仓鼠卵巢细胞及泌乳山羊乳腺注射证明其表达有效性。结果：酶切鉴定证实山羊乳腺特异性表达载体构建正确;将该载体转染细胞,采用溶圈法和Western印迹检测证实了其表达的有效性;慢病毒载体注射到泌乳山羊的乳腺,在乳汁中也检测到了尿激酶原的表达。结论：为在转基因动物乳腺中表达尿激酶原突变体奠定了基础。     

RNA干扰NUP88基因对人乳腺癌MCF-7细胞生长及侵袭力的影响

目的： 构建重组慢病毒介导的NUP88-shRNA载体,通过RNAi技术分别观察沉默NUP88后对MCF-7增殖,粘附,侵袭和转移情况的影响,为乳腺癌的临床基因治疗寻找新的靶点。方法： 构建NUP88重组慢病毒表达载体,包装后检测滴度,以最佳复感染指数转染乳腺癌MCF-7细胞,利用RT-PCR和Western blot检测各组MCF-7细胞中mRNA和蛋白的表达效率;MTT法和流式细胞仪检测法,检测NUP88基因被干扰后对MCF-7细胞增殖和凋亡的影响;细胞侵袭实验检测NUP88基因被干扰后对MCF-7侵袭力的影响。结果 四组病毒及一组阴性对照均构建成功,滴度均为4E+8TU/ml;RT-PCR和Western blot检测,结果表明：经NUP88-shRNA转染的MCF-7细胞组NUP88 mRNA和蛋白质的表达与经阴性转染组和空白MCF-7细胞组相比,差异明显具有统计学意义（P<0.01）;测定NUP88-shRNA1组沉默效率最高,沉默率可达到86%;MTT法结果表明：实验组经NUP88-shRNA1慢病毒转染后细胞增殖程度显著减少,与空白组和对照组相比有显著性差异（P<0.05）。流式细胞仪检测三组MCF-7细胞凋亡结果表明：实验组经慢病毒转染后细胞凋亡率显著增加,与对照组和空白组相比有显著性差异（P<0.05）;细胞侵袭实验表明：在肿瘤细胞常规培养24h后,实验组与空白组和阴性对照组比较,穿膜细胞数量明显减少,具有显著性差异（P<0.05） 结论： NUP88重组慢病毒可以通过RNAi成功抑制MCF-7中NUP88基因的表达,并能显著抑制其增殖及远处的侵袭能力。     

人生长激素慢病毒载体的构建及其在鼠骨骼肌成肌细胞中的表达

构建能表达人生长激素(hGH)的pLentivirus6/V5-hGH载体,并实现hGH基因在骨骼肌成肌细胞中大量、长期和稳定的表达。体外培养SD鼠骨骼肌成肌细胞,并通过免疫组织化学方法鉴定所得细胞、用台酚兰染色确定培养细胞的活性并绘制生长曲线。将目的基因hGH亚克隆到真核细胞表达载体pLenti6/V5-D-TOPO载体上,构建重组质粒pLentivirus6/V5-hGH。将pLenti6/V5-hGH及阳性对照质粒pLenti6/V5-EGFP分别用Lipofectamin2000介导转染体外培养的SD乳鼠骨骼肌成肌细胞。在激光共聚焦扫描显微镜下计数,确定阳性对照质粒的转染数,从而估计该基因的转染效率。加入筛选试剂以获得稳定表达异源生长激素(GH)的成肌细胞。收集转染及筛选后的细胞培养基,用放射免疫分析法(RIA)检测重组人生长激素(rhGH)的表达水平。聚合酶链式反应法(PCR)及DNA测序显示hGH基因成功地插入到pLenti6/V5-D-TOPO载体中;阳性对照质粒转染细胞24h后,在激光共聚焦显微镜下观察,其转染效率达40%以上。检测收集的上清,与对照组相比,有极显著差异(P<0.01),观察至第8周,rhGH仍持续稳定表达。通过检测培养的chang-liver肝细胞上清中胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的水平,验证了rhGH的生物学活性。实验通过培养高纯度的成肌细胞,构建了能在真核细胞内表达hGH的重组质粒pLenti6/V5-hGH,实现了hGH基因在骨骼肌成肌细胞中大量、长期和稳定的表达,并且获得的rhGH具有较强的促进肝细胞分泌IGF-1的能力。     

活化素抑制大鼠垂体GH_3细胞中人生长激素基因启动子的活性

本研究旨在探讨活化素(activin)对大鼠垂体GH3细胞中人生长激素(hGH)基因启动子活性的影响及其可能的调节机制。采用荧光素酶报告基因方法。首先建立含hGH基因启动子(-484～+30bp)和荧光素酶融合基因的稳定转染GH3细胞株,然后加入活化素或同时加入活化素与相关信号转导途径的激动剂,通过检测细胞培养液和细胞裂解液中GH的含量,以及GH3细胞内荧光素酶的变化,反映活化素对GH分泌、合成和hGH基因启动子活性的影响。将含不同长度hGH基因启动子序列的荧光素酶表达质粒分别转染GH3细胞,观察它们对活化素的反应,寻找活化素影响hGH基因启动子活性的关键DNA序列。结果表明,活化素(5,50nmol/L)能抑制大鼠垂体GH3细胞中GH的分泌和合成,活化素(5,50nmol/L)还能够抑制GH3细胞中hGH基因启动子的活性,使之仅达对照组的77%和69%;在胞内信号转导激动剂中,丝裂原活化蛋白激酶激酶(MAPKK/MEK)特异性激动剂C6ceramide(1μmol/L)完全取消了活化素对hGH基因启动子活性的抑制作用;活化素发挥抑制作用所需要的hGH基因启动子关键序列位于-132～-66bp之间。上述研究表明,活化素能抑制大鼠垂体GH3中hGH基因启动子的活性,它可能是通过抑制细胞内依赖MAPK的信号转导途径来完成的,同时hGH启动子上-132～-66bp的序列在其中发挥重要的作用。     

人生长激素基因逆转录病毒载体的构建及其对3T3和ES细胞的转化与表达

为了研究生长激素基因在异源细胞中的表达,构建了携带人生长激素基因（ｈＧＨ）的逆转录病毒载体ｐＩＮＳ－ＧＨ,并将其导入小鼠成纤维细胞３Ｔ３和小鼠胚胎干细胞（ＥＳ细胞）ＣＣＥ中。ｐＩＮＳ－ＧＨ转化３Ｔ３细胞,获得了高效表达的克隆,即用放射免疫法检测到克隆培养基中有大量的人生长激素蛋白富积,如ＧＨＳＮＣ２０,富积率高达３７８４ｎｇ／ｍｌ,而且外源基因的整合很稳定。不同的３Ｔ３转化克隆的表达率有显著的差异,Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交的结果表明,这种差异与外源基因整合的拷贝数无关。ｐＩＮＳ－ＧＨ转化ＣＣＥ细胞没有获得明显表达的克隆,而且外源基因的整合也不稳定。转化的ＥＳ细胞克隆总ＤＮＡ的Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交结果表明,ｈＧＨ基因的确整合到细胞基因组中。目前尚未发现明显的外源ＤＮＡ重排的迹象。     

High-level, heat-regulated synthesis of proteins in eukaryotic cells

Plasmids have been constructed in which promoters of 70-kDa heat-shock protein genes (hsp70) of human and Drosophila origin were linked to three different eukaryotic genes encoding human growth hormone (hGH), chicken lysozyme (cL) and a human influenza haemagglutinin (HA). Following transfection into widely divergent eukaryotic cells, the hybrid genes direct the transient, heat-regulated synthesis of the three proteins. hGH and cL are secreted into the medium. A human hsp70-hGH construct was used to establish stable mouse fibroblast lines that are capable of producing and secreting hGH at high levels following heat induction: hGH is secreted at a 500-1200-fold higher rate by heat-treated than by untreated cells.     

Human growth hormone as a reporter gene in regulation studies employing transient gene expression.

The human growth hormone (hGH) transient assay system described here is based on the expression of hGH directed by cells transfected with hGH fusion genes. Levels of secreted hGH in the medium, measured by a simple radioimmunoassay, are proportional to both levels of cytoplasmic hGH mRNA and the amount of transfected DNA. The system is extremely sensitive, easy to perform, and is qualitatively different from other transient expression systems in that the medium is assayed and the cells themselves are not destroyed. The hGH transient assay system is appropriate for analyses of regulation of gene expression and was utilized here to investigate the effect of the simian virus 40 enhancer on the herpes simplex virus thymidine kinase promoter and the effect of zinc on the mouse metallothionein-I promoter. The expression of hGH can also be used as an internal control to monitor transfection efficiency along with any other transient expression system. All cell types tested thus far (including AtT-20, CV-1, GC, GH4, JEG, L, and primary pituitary cells) were able to secrete hGH into the medium.     

Epi-CHO, an episomal expression system for recombinant protein production in CHO cells

This study describes the development of a transient expression system for CHO cells based on autonomous replication and retention of transfected plasmid DNA. A transient expression system that allows extrachromosomal amplification of plasmids permits more plasmid copies to persist in the transfected cell throughout the production phase leading to a significant increase in transgene expression. The expression system, named Epi-CHO comprises (1) a CHO-K1 cell line stably transfected with the Polyomavirus (Py) large T (LT) antigen gene (PyLT) and (2) a DNA expression vector, pPyEBV encoding the Py origin (PyOri) for autonomous plasmid amplification and encoding Epstein-Barr Virus (EBV) nuclear antigen-1 (EBNA-1) and OriP for plasmid retention. The CHO-K1 cell line expressing PyLT, named CHO-T was adapted to suspension growth in serum-free media to facilitate large-scale transient transfection and recombinant gene expression. Enhanced green fluorescent protein (EGFP) and human growth hormone (hGH) were used as reporter proteins to demonstrate transgene expression and productivity. Transfection of suspension-growing CHO-T cells with the vector pPyEBV encoding hGH resulted in a final concentration of 75 mg L(-1) of hGH in culture supernatants 11 days following transfection.     

Introduction of the human growth hormone gene into the guinea pig mammary gland by in vivo transfection promotes sustained expression of human growth hormone in the milk throughout lactation

We tested the feasibility of transfecting mammary tissue in vivo with an expression plasmid encoding the human growth hormone (hGH) gene, under the control of the cytomegalovirus promoter. Guinea pig mammary glands were transfected with plasmid DNA infused through the nipple canal and expression was monitored in control and transfected glands by radioimmunoassay of milk samples for hGH. Sustained expression of hGH throughout lactation was attained with a polyion transfection complex shown to be optimal for the transfection of bovine mammary cells, in vitro. However, contrary to expectations, hGH expression was consistently 5- to 10-fold higher when DEAE-dextran was used alone for transfection. Thus polyion complexes which are optimal for the transfection of cells in vitro may not be optimal in vivo. The highest concentrations of hGH in milk were obtained when glands were transfected within 3 days before parturition. This method may have application for studying the biological role or physical properties of recombinant proteins expressed in low quantities, or for investigating the regulation of gene promoters without the need to construct viral vectors or produce transgenic animals.