全 文 :DOI:10. 13463 / j. cnki. cczyy. 2016. 03. 008
siRNA沉默胸腺素 β4对鹿茸间充质干细胞增殖的影响
谢红梅1,孟祥宇1,孙天霞1,张丽轩1,赵 雨1,曲 毅1,2*
(1.长春中医药大学中医药与生物工程研究开发中心,长春 130117;2.吉林省食品药品安全监测中心,长春 130033)
摘要:目的 利用 siRNA干扰技术研究胸腺素 β4(Tβ4)基因沉默对鹿茸间充质干细胞(MSC)增殖的影
响。方法 鹿茸 MCS分为阴性对照组、siRNA-Tβ4 转染组 2 组。MTT检测 MSC 增殖的变化,Real-time PCR检
测 ILK、AKT及 CyclinD1 mRNA表达量差异变化,Western blot检测 AKT及 P-AKT蛋白含量变化。结果 siR-
NA-Tβ4 转染组 MSC增殖受到显著抑制(P < 0. 01) ;siRNA-Tβ4 转染组 ILK、CyclinD1 mRNA 表达量下调,AKT
mRNA表达量不变;siRNA-Tβ4 转染组总 AKT蛋白含量无变化,P-AKT 蛋白含量减少。结论 Tβ4 基因沉默
能显著抑制 MSC增殖,并可能通过下调 ILK、P-AKT及细胞周期相关蛋白 CyclinD1 从而抑制 MSC细胞增殖。
关键词:RNA干扰;Tβ4;间充质干细胞;ILK /AKT信号通路
中图分类号:R285. 5 文献标志码:A 文章编号:2095 - 6258(2016)03 - 0462 - 03
基金项目:吉林省科技发展计划项目(20140622003JC) ;吉林省科技发展计划项目(20130101142JC)。
作者简介:谢红梅(1989 -) ,女,硕士研究生,主要从事中药学研究。
* 通信作者:曲 毅,女,博士,助理研究员,电话 -(0431)86172331,电子信箱 - quyi1229@ 163. com
Effect of siRNA-mediated thymosin β4 silence on proliferation in mesenchymal stem cell
XIE Hongmei1,MENG Xiangyu1,SUN Tianxia1,ZHANG Lixuan1,ZHAO Yu1,QU Yi1,2*
(1. Traditional Chinese Medicine and Biotechnology Research and Development Center,Changchun
University of Chinese Medicine,Changchun 130117,China;
2. Jilin Safety Monitoring Center for Food and Drug,Changchun 130033,China)
Abstract:Objective To investigate the effects of siRNA-mediated thymosin β4(Thymosin β4,Tβ4)silence on
proliferation in activated mesenchymal stem cell(mesenchymal stem cell,MSC)and discuss the possible mechanism.
Methods MSC cells were divided into 2 groups:negative control group and siRNA-Tβ4 transfection group. The siR-
NA-Tβ4 was transfected into MSC cells and cell proliferation was measured by MTT,Real-time PCR detection ILK,
AKT and CyclinD1mRNA expression quantity change,Western blot detection AKT and P-AKT protein content chan-
ges. Results MSC proliferation was significantly inhibited in siRNA-Tβ4 transfection group(P < 0. 01) ;Expression of
the ILK,CyclinD1 mRNA of MSC transfected with siRNA-Tβ4 is reduced,AKT quantity remains the same(P <
0. 01) ;The siRNA-Tβ4 transfection group no change in total AKT protein,P-AKT protein content decreased. Conclu-
sion The siRNA-mediated Tβ4 silence significantly inhibits MSC proliferation by up regulating the ILK,p-AKT and
CyclinD1expression in MSC.
Keywords:RNA interference;Tβ4;mesenchymal stem cell;ILK /AKT signaling pathway
鹿茸具有强壮机体、抗衰老、增加机体免疫力、
抗炎、抗肿瘤、抗溃疡、增强中枢神经系统和心脑血管
系统等药理作用[1-4]。前期研究[5-8]发现,在鹿茸快
速生长时期,Tβ4 高度表达。Tβ4 是一个由 43 个氨
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长 春 中 医 药 大 学 学 报
Journal of Changchun University of Chinese Medicine
Vol. 32 No. 3
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基酸组成的小分子多肽,存在于大多数哺乳动物细胞
中,可以促进内皮细胞迁移、加速血管生成、降低炎症
反应、抑制凋亡和氧化损伤。鹿茸的生长依赖于鹿茸
间充质干细胞(MSC)的增殖与分裂。本研究以 MSC
为模型,通过 RNA干扰技术,沉默 MSC 的 Tβ4 基因,
观察 MSC 增殖及 ILK /AKT 信号通路相关蛋白表达
的变化,探讨 Tβ4 沉默对 MSC 增殖的影响及其可能
的机制,旨在为鹿茸快速生长研究探索新的途径。
1 材料
1. 1 主要试剂 鹿茸间充质干细胞由本实验室保
存。Tβ4 小干扰 RNA(siRNA-Tβ4)和 CY3-阴性对照
小干扰 RNA均为上海吉玛基因股份有限公司设计合
成。MTT为美国 Amresco 公司产品。DMEM 高糖培
养基、胎牛血清为美国 Gibco 公司产品。兔来源 p-
AKTser473 一抗和兔来源 AKT1 一抗均购买于 Cell
Signaling公司。鼠来源 Tublin一抗、兔二抗和鼠二抗
均购买 Abcam公司。ECL显色剂购自碧云天公司。
1. 2 siRNA 的合成 据前期获得的鹿茸 Tβ4 mRNA
序列和 siRNA设计原则,鹿茸 Tβ4 mRNA的 siRNA序
列为:正义链 GCAUAGGGCGCAUAUATT;反义链
UAUAUGCGCGCUCCUAUGCTT;阴性对照为吉玛公
司提供的错义 siRNASCR序列。
2 方法
2. 1 MSC 细胞株的培养及转染 MSC 细胞用含
10%胎牛血清的 DMEM 高糖培养基置于 37 ℃、5%
CO2 细胞培养箱中培养,待细胞生长密度达到
70% ~80%时,0. 25%胰酶消化,离心去胰酶。并用
无血清无抗性的 DMEM 稀释细胞,调整细胞浓度为
5 × 104 cells /L,应用电转法进行电转染,siRNA 浓度
为 100 nmol /L。转染后细胞分别接种 96 孔和 6 孔
板,用于后续的细胞增殖检测和信号通路研究。96
孔培养板每孔 100 μL,每组 6 个复孔。6 孔培养板每
孔 2 mL,每组 3 个复孔。
2. 2 MTT 检测细胞增殖抑制率 转染 6 h 后,更换
为含 10%胎牛血清的 DMEM培养基。实验分为阴性
对照组和 siRNA-Tβ4 转染组。转染 48 h后每孔加入
20 μL MTT溶液,培养箱内继续孵育 4 h 后置于酶标
仪上,在 490 nm 波长下测各组吸光度(A)值。
2. 3 Real-time PCR检测 ILK、AKT及 CyclinD1 mRNA
表达量差异变化 用 TRIzol 法提取 MSC 细胞总
RNA,反转录 cDNA 为模板,Tβ4 以 F:AAAACG-
GAAACGCAAGA、R:GATTTCACTGTCGTCCCAC;内
参 基 因 β-Actin 以 F:CACCACAGCCGAGCGG-
GAAAT、R:CCGTGTTGGCGTAGAGGT 为扩增引物进
行 Real-time PCR扩增,在进行 Real-time PCR时对照
组和实验组均设置 3 组平行,利用 2-Ct方法计算 Tβ4
基因在对照组和实验组相对表达量。Real-time PCR
检测重复 3 次。
2. 4 Western blot检测 AKT及 P-AKT 蛋白含量变化
提取细胞总蛋白后,经 SDS-PAGE 电泳后转至
PVDF膜,5%脱脂牛奶室温封闭 1 h后,一抗 37 ℃孵
育 2 h,加入二抗室温孵育 1 h,ECL 避光显色,检测
AKT及 P-AKT蛋白的表达,Tubulin为内参。
2. 5 统计学分析 数据分析用 SPSS 19. 40 统计软
件,采用独立样本 t检验进行差异显著性检验。
3 结果
3. 1 MTT检测 siRNA-Tβ4 转染 MSC 后增殖影响
结果表明,siRNA-Tβ4 转染组 MSC 增殖受到显著抑
制,抑制率为(18. 450 1 ± 0. 401 7)%。与阴性对照
组比较,P < 0. 01。
3. 2 Real-time PCR 检测 siRNA-Tβ4 转染 MSC 后
AKT、CyclinD1 及 ILK 表达影响 结果表明,Real-
time PCR 检测 siRNA-Tβ4 转染组 ILK、CyclinD1 mR-
NA表达量明显下调,与阴性对照组比较,P < 0. 01;
AKT表达量变化与阴性对照组比较,无统计学意义。
3. 3 Western blot 检测 AKT 及 P-AKT 蛋白含量变化
结果显示,siRNA-Tβ4 转染组相对于对照组总的
AKT蛋白含量无明显变化,而 P-AKT 明显减少,说明
siRNA-Tβ4 干扰的 Tβ4 表达促使磷酸化的 AKT减少。
4 小结
本实验用 siRNA干扰 MSC 中 Tβ4 表达后,发现
MSC的增殖被明显抑制,表明 Tβ4 和 MSC 增殖密切
相关,Tβ4 在鹿茸快速生长中可能起重要调控作用。
在 ILK /AKT信号通路中,当 ILK被激活时,将引
起下游分子 PKB、AKT或 GSK-3 的磷酸化效应,产生
级联反应影响下游基因表达,最终对细胞增殖和存活
产生影响[9-10]。本研究表明 Tβ4 被沉默后,MSC中的
ILK和 CyclinD1 mRNA 表达量明显下调,而 AKT 尽
管在 mRNA水平未发生表达变化,但翻译后蛋白的
磷酸化水平明显下降。
本实验结果进一步表明,Tβ4 可以促进 MSC 增
殖,可能的机制为激活 ILK,进而活化 AKT,促进下游
CyclinD1 的表达。此研究为后续鹿茸快速生长机制
研究了奠定基础。
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DOI:10. 13463 / j. cnki. cczyy. 2016. 03. 009
人参亲环素蛋白原核表达及其抗真菌活性
李帅军1,才可新1,张楠楠1,孙天霞1,赵 雨1,曲 毅1,2*
(1.长春中医药大学中医药与生物工程研究开发中心,长春 130117;2.吉林省食品药品安全监测中心,长春 130033)
摘要:目的 研究人参亲环素蛋白(pgCyP)体外抗真菌活性。方法 采用 RT-PCR 技术,扩增人参 cyclo-
philin(pgCyP)基因片段,构建原核表达质粒并转入大肠杆菌中,利用 IPTG 诱导表达目的蛋白,通过亲和纯化
获得 pgCyP蛋白,纸片扩散法验证目的蛋白的抗菌活性。结果 人参 CyP基因全长为 522 个碱基,编码 174 个
氨基酸;目的蛋白经纯化后,SDS-PAGE分析显示单一条带;抑菌试验表明该重组蛋白可明显抑制疫霉菌菌丝
的生长。结论 成功克隆并表达具有抗菌活性的 pgCyP蛋白,为进一步研究 pgCyP在人参抗真菌中的作用机
制奠定了基础。
关键词:亲环素;人参;原核表达;纯化;抗真菌活性
中图分类号:R285. 5 文献标志码:A 文章编号:2095 - 6258(2016)03 - 0464 - 03
基金项目:吉林省经济结构战略调整引导资金专项项目(2014N155)。
作者简介:李帅军(1987 -) ,男,硕士研究生,主要从事中药学研究。
* 通信作者:曲 毅,女,博士,助理研究员,电话 -(0431)86172300,电子信箱 - quyi1229@ 163. com
Prokaryotic expression of ginseng cyclophilin and the detected of antifungal activity
LI Shuaijun1,CAI Kexin1,ZHANG Nannan1,SUN Tianxia1,ZHAO Yu1,QU Yi1,2*
(1. Traditional Chinese Medicine and Biotechnology Research and Development Center,Changchun
University of Traditional Chinese Medicine,Jilin Changchun 130117,China;
2. Jilin Safety Monitoring Center for Food and Drug,Changchun 130033,China)
Abstract:Objective We investigated the antifungal activity of panax ginseng cyclophilin (pgCyP)
in vitro.
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