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目的:电压依赖性阴离子通道(voltage-dependent anion channel,VDAC)是线粒体外膜众多蛋白中的一种。研究表明,VDAC1基因在很多癌症组织中呈现过表达,包括肺癌、宫颈癌、胃癌、胰腺癌、喉癌以及血液系统恶性肿瘤等,从多方面介入细胞增殖及凋亡的过程。VDAC1基因的高水平表达能够增加肿瘤细胞的能量依赖性过程,包括肿瘤细胞的增殖性和侵入性。目前为止,VDAC1在乳腺癌中所起到的作用仍然鲜有报道,有待深入探讨,本研究拟通过siRNA沉默乳腺癌MCF-7细胞中的VDAC1基因,从而探讨VDAC1沉默对MCF-7细胞增殖及周期的影响。 研究方法:根据GenBank中VDAC1基因的CDS区序列,设计并合成3条针对VDAC1的特异性siRNA序列及一条阴性对照序列NC,分别为:siRNA-1:CUGACGUUUACAGAGAAAUTT、siRNA-2: GCGACAUGGAUUUCGACAUTT、siRNA-3: GCGGCUCCAUUUACCAGAATT,并合成阴性对照序列siRNA NC:UUCUCCGAACGUGUCACGUTT,选择对数生长期的MCF-7细胞经过脂质体2000介导将VDAC1siRNA干扰片段转染入MCF-7细胞。细胞转染48 h后,通过Real-timePCR检测细胞中VDAC1 mRAN的表达程度,Western blot检测细胞中VDAC1蛋白的表达程度,使用SPSS18.0软件进行组间单因素方差的统计学比较,筛选出一条干扰效果最佳片段。选出最佳片段后应用Real-time PCR和Western blot的方法检测MCF-7细胞被转染后其内VDAC1的表达程度,进一步对siRNA干扰VDAC1的表达效果进行验证。将MCF-7细胞分为control、NC、siRNA组,control组细胞正常培养,NC组细胞转染设计出的阴性对照序列,siRNA组细胞转染筛选出的siRNA序列,分别于转染后0h,24h,48h,72h,96h,选用MTT法检验MCF-7细胞被转染后的增殖程度,转染后72h,采用流式细胞术检验MCF-7细胞被转染后的周期变化情况,同时Western blot方法检测周期蛋白D1的表达。 结果: 1、siRNA沉默VDAC1实验。Real-time PCR检测结果显示,Control、NC、siRNA-1、siRNA-2和siRNA-3组细胞VDAC1 mRNA的相对表达量分别为1.00±0.06、0.93±0.03、0.26±0.01、0.52±0.03、0.71±0.03。Western blot检测结果显示Control、NC、siRNA-1、siRNA-2和siRNA-3组细胞VDAC1蛋白的相对表达量分别为1.00±0.02、0.93±0.02、0.30±0.06、0.46±0.05和0.54±0.05。无效干扰序列NC对细胞中VDAC1的表达水平无显著影响(P>0.05),siRNA-1(CUGACGUUUACAGAGAAAUTT)的干扰VDAC1表达的效果最为明显(P<0.01),用于后续检测。成功在MCF-7细胞系中转染了VDAC1-siRNA,转染后能够明显抑制VDAC1的表达(P<0.01)。Real-time PCR结果显示Control、NC和siRNA组细胞VDAC1 mRNA的相对表达量分别为1.00±0.05、1.18±0.07和0.25±0.01。Western blot结果显示Control、NC和siRNA中VDAC1的蛋白相对表达量为1.00±0.02、1.08±0.08和0.30±0.03。 2、VDAC1沉默对MCF-7细胞增殖的影响。MTT检测表明,干扰VDAC1表达后第2天起MCF-7细胞增殖水平显著下降,第2-4天NC组细胞的平均OD值为0.458±0.038、0.798±0.009和0.914±0.074,siRNA组细胞的平均OD值为0.377±0.034、0.528±0.067、0.529±0.073。 3、VDAC1沉默对MCF-7细胞周期及周期蛋白D1(Cyclin D1)表达的影响。转染后的MCF-7细胞通过流式细胞术的检测可见G1期阻滞,G1期细胞在control组中的比例为56.8%,NC组G1期比例为53.6%,siRNA组G1期比例为67.2%。同时Cyclin D1蛋白表达下调,Western blot结果显示Control、NC和siRNA中CyclinD1的蛋白相对表达量为1.00±0.03、0.97±0.01和0.62±0.06,siRNA组细胞与NC相比,Cyclin D1蛋白表达显著下降(P<0.01)。 结论: 1、VDAC1干扰序列siRNA-1(CUGACGUUUACAGAGAAAUTT)显著降低MCF-7细胞中VDAC1的表达水平; 2、干扰MCF-7细胞中VDAC1表达显著抑制细胞增殖能力; 3、干扰MCF-7细胞中VDAC1表达显著增加细胞G1期阻滞并能显著抑制Cyclin D1蛋白水平的表达。 VDAC1沉默能够有效的抑制人乳腺癌MCF-7细胞增殖,促进凋亡,为乳腺癌治疗提供新靶点。