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豹蛙抗瘤酶(Onconase,ranpirnase,ONC)是一种天然的蛋白质,提取于北极豹蛙的卵母细胞和早期胚胎中,它有很强的杀伤力,在体内外的许多肿瘤试验中都得到了很好的体现,是第一个进入抗肿瘤临床试验的核糖核酸酶。目前,临床试验中所用的ONC均取自蛙卵和早期胚胎,其存在制备工艺复杂和获取困难等问题,难以满足临床需要。本实验室利用人血清白蛋白(Human serum albumin,HSA)的高表达特性,根据ONC(AF332139.1)及HSA(NM000477.5)的基因序列,通过密码子优化及GC含量调整等方法设计并优化rONC及其融合蛋白rHSA-ONC的基因序列,并在融合蛋白间插入不同长度的以Gly4Ser1为模板进行重复的连接肽,得到了高表达的融合蛋白,简称rHSA-M(0,1,2,3)-ONC。为了研究本实验室纯化的rONC和rHSA-M(0,1,2,3)-ONC对肝癌细胞的杀伤作用,本实验用不同浓度的rONC和rHSA-M(0,1,2,3)-ONC处理体外培养的大鼠肝癌细胞RH-35,通过磺酰罗丹明B(Sulforhodamine B,SRB)比色法检测不同处理组RH-35细胞的增殖率;Hoechst染色法检测不同处理组RH-35细胞的活性;流式细胞术检测细胞周期时相的分布和凋亡率;qRT-PCR和Western Blot法检测细胞内BCL-2、BAX等基因和蛋白的表达变化;划痕法检测细胞迁移的情况。结果发现rONC和rHSA-M(0,1,2,3)-ONC作用于RH-35细胞后,细胞抑制率与药物处理时间和浓度呈正相关(P<0.05),rONC组细胞抑制率最高,rHSA-M0-ONC组的细胞抑制率最低;rONC组使细胞处于G0/G1期的比例较rHSA-M(0,1,2,3)-ONC组多,rONC组细胞凋亡率较rHSA-M(0,1,2,3)-ONC组明显增加,rHSA-M0-ONC组的细胞凋亡率最低;rONC组和rHSA-M(0,1,2,3)-ONC组均能使BCL-2表达下调,BAX表达上调;rONC组抑制细胞迁移的能力较rHSA-M(0,1,2,3)-ONC组高。综上所述,rONC和rHSA-M(0,1,2,3)-ONC均能抑制RH-35细胞的增殖并且促进其凋亡,但对增殖的抑制作用和对凋亡的促进作用存在差异。其中rONC的活性最强,rHSA-M(0,1,2,3)-ONC的活性与连接肽长度有关,随着连接肽长度增加,融合蛋白对RH-35细胞增殖的抑制作用逐渐增强;rONC和rHSA-M(0,1,2,3)-ONC可通过上调BAX表达和下调BCL-2表达,从而促进大鼠肝癌细胞RH-35凋亡,抑制增殖,其凋亡机制可能与BCL-2、BAX表达变化相关。