MMS2在血管紧张素Ⅱ诱导神经干细胞向多巴胺能神经元分化过程中的作用

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目的:建立有效的脂质体瞬时转染法,转染小分子干扰RNA(small interfering RNA,siRNA),沉默大鼠神经干细胞(neural stem cells,NSCs)内甲基磺酸敏感蛋白2(Methyl Methanesulfonate Sensitive 2,MMS2)的表达,进而探讨MMS2在血管紧张素II(Angiotensin II,AII)诱导NSCs向多巴胺(Dopamine,DA)能神经元定向分化过程中的作用。方法:(1)体外分离培养新生鼠大脑来源的NSCs,通过免疫细胞化学方法检测其特异性标志神经上皮干细胞蛋白((neuroepithelial stem cell protein,Nestin)的表达和鉴定其多向分化潜能,即检测NSCs分化细胞中胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)、神经元特异性烯醇化酶(neuron special enolase,NSE)及2,3-环核昔酸二脂酶(cyclic nucleotide phosphohydrolase,CNP)的表达;(2)将第二代的NSCs按实验设计分成6组:A:对照组,B:AII组,C:AT1受体拮抗剂ZD7155组,D:AT1受体拮抗剂ZD7155+AII组,E:AT2受体拮抗剂PD123319组,F:AT2受体拮抗剂PD123319+AII组,通过实时荧光定量PCR检测各组NSCs内MMS2 mRNA的表达;(3)设计并化学合成针对MMS2基因的3对siRNA分子序列,采用阳离子脂质体法瞬时转染NSCs,运用实时荧光定量PCR检测NSCs内MMS2基因mRNA的表达;(4)按以上实验分组将转染前后的NSCs诱导分化为DA能神经元,通过实时荧光定量PCR方法分别检测转染前后诱导分化的各组细胞酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)mRNA的表达。结果:(1)体外分离培养的细胞,在NSCs专用培养基中呈悬浮聚集式生长,细胞团表达Nestin,其分化的细胞表达GEAP、NSE和CNP,表明分离培养的细胞为NSCs且具备多向分化潜能;(2)实时荧光定量PCR法检测B组、D组细胞的MMS2基因表达水平明显增高,分别是对照组的4.96倍和3.58倍,差异有统计学意义(P<0.05),而C、E和F组MMS2基因表达水平和对照组相比差异无显著性差异(P>0.05);3)MMS2-siRNA对大鼠NSCs内MMS2基因的沉默效果在转染后36h达到最大抑制作用;3对特异性MMS2-siRNA序列均有效地抑制了MMS2基因的表达,沉默效率分别为siRNA234(64±6)%、siRNA346(84±3)%、siRNA416(58±5)%,与空白对照组相比均存在显著性差异(P<0.05);siRNA346沉默效率最高,可用于后续实验的研究;(4)实时荧光定量PCR法检测未转染的NSCs诱导分化10天后, B组和D组TH基因表达水平明显增高,分别是对照组的4.56倍和3.41倍,差异有统计学意义(P<0.05),而C、E和F组TH基因表达水平与对照组相比无显著性差异(P>0.05);转染MMS2-siRNA后的NSCs诱导分化10天后,各实验组的TH基因表达水平与对照组相比差异均无显著性差异(P>0.05)。结论:(1)体外分离培养的新生鼠脑细胞具备NSCs的生物学特性;(2)靶向MMS2基因的siRNA分子片段可以有效地抑制NSCs内MMS2基因的表达;(3)AII通过AT2受体使MMS2在NSCs的表达升高并诱导NSCs向DA能神经元分化,MMS2在AII诱导NSCs向DA能神经元定向分化的过程中可能发挥重要作用。
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