CN108060134B - 稳定超表达miR-497的HPMC细胞株及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种稳定超表达miR‑497的HPMC细胞株及其应用。稳定超表达miR‑497的HPMC细胞株的名称为:人腹膜间皮细胞稳定过表达miR‑497,保藏编号为:CCTCC NO:C201776,其基因组中含miRNA‑497minic质粒。用嘌呤霉素筛选HPMC稳转细胞株的筛选浓度为1.5~2.5μg/ml。HPMC稳转株中miR‑497的表达与VEGF呈负相关。本发明制备出的稳定miR‑497表达上调的HMPC细胞株可用于进一步的动物实验甚至临床试验,可用于探索PF的发生机制,寻找PF新的缓解措施,为患者继续维持PD开辟新道路。
Description
技术领域
本发明涉及分子生物学技术领域,具体涉及一种稳定超表达miR-497的HPMC细胞株及其应用。
背景技术
终末期肾脏病(End stage renal disease,ESRD)是21世纪全人类面临的主要健康问题之一,ESRD患者数以每年约10%的速度增长。近年来,随着高血压、肥胖、Ⅱ型糖尿病发病率的逐年升高及人口老龄化的加剧,慢性肾脏疾病(Chronic kidney disease,CKD)导致的 ESRD 患者人数急剧增多。
ESRD患者必须依赖肾脏代替治疗(Renal replacement therapy,RRT)。目前已经有肾移植、血液透析(Hemodialysis,HD)和腹膜透析(Peritoneal dialysis, PD)三大替代治疗方式。但是,RRT和HD费用昂贵,而PD具有保护残余肾功能、交叉感染少、居家透析、活动相对自由、花费相对较低等优势,已成为肾脏一体化疗法中的重要组成部分。
然而,临床研究发现,随着患者PD时间延长,高浓度葡萄糖及其在高温消毒时产生的降解产物、酸性透析液的低pH值、乳酸盐缓冲液的使用、透析液的高渗透压等生物不相容性因素和反复发作的腹膜炎,会引起腹膜形态和功能的改变,最终使腹膜纤维化(Peritoneal fibrosis,PF),导致超滤衰竭(Ultrafiltration Failure,UFF),而其具体详细的发病机制尚未明了。
目前,已有研究表明,腹膜炎症、血管新生和间皮细胞损伤是PF的重要机制。血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)在腹膜炎症、血管新生和间皮细胞损伤中发挥重要作用。miR-497高表达可抑制肿瘤组织血管新生及细胞外基质积聚。发明人前期实验已证明高糖可诱导损伤的腹膜间皮细胞miR-497表达减少,VEGF表达增多。
为了深入探索PF的发生机制,寻找PF新的缓解措施,为患者继续维持PD奠定坚实的基础,对腹膜间皮细胞进行基因改造是十分必要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种稳定超表达miR-497的HPMC细胞株及其应用。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
构建一种稳定超表达miR-497的HPMC细胞株,所述细胞株的名称为:人腹膜间皮细胞稳定过表达miR-497,其保藏编号为:CCTCC NO:C201776。
优选的,其基因组中含miRNA-497minic质粒。
设计一种用嘌呤霉素筛选所述稳定超表达miR-497的HPMC细胞株的方法,所述嘌呤霉素的浓度为1.5~2.5μg/ ml。
优选的,所述嘌呤霉素的浓度为1.8~2.2μg/ ml。
优选的,所述嘌呤霉素的浓度为2μg/ ml。
所述稳定超表达miR-497的HPMC细胞株在调控HPMC细胞VEGF表达中的应用。
本发明所述的稳定超表达miR-497的HPMC细胞株,已于2017年10月19日保藏在中国典型培养物保藏中心,其简称为CCTCC,地址:湖北省武汉市武昌区珞珈山(八一路299号)武汉大学中国典型培养物保藏中心,该稳定超表达miR-497的HPMC细胞株在保藏中心的保藏编号为:CCTCC NO:C201776。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果在于:
1. 本发明首次制备出在HMPC细胞中稳定miR-497表达上调细胞株。
2. 本发明论证用嘌呤霉素筛选稳定超表达miR-497的HPMC细胞株的最佳筛选浓度为2μg/ ml。
3. 本发明论证HPMC细胞中miR-497的表达与 VEGF 呈负相关。
4. 本发明制备出的稳定miR-497表达上调的HMPC细胞株,可作为基础的试验材料和模型细胞株,可用于进一步的动物实验乃至临床试验,可用于探索PF的发生机制,寻找PF新的缓解措施,为患者继续维持PD开辟新道路,意义重大。
附图说明
图1为miRNA-497minic的质粒图谱图;
图2为miRNA-497inhibit的质粒图谱图;
图3为miRNA-497minic转染293T细胞的荧光显微镜检测图;
图4为miRNA-497inhibit质粒转染293T细胞的荧光显微镜检测图;
图5为PCR检测miRNA ORF的溶解曲线图;
图6为PCR检测miRNA shRNA的溶解曲线图;
图7为RT-PCR检测HPMC细胞稳转株中ORF/shRNA的表达柱状图;
图8为HPMC细胞中miR-497表达上调和下调对VEGF mRNA表达的影响图;
图9为HPMC细胞中miR-497表达上调和下调对VEGF蛋白质表达的影响图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式,但以下实施例只是用来详细说明本发明,并不以任何方式限制本发明的范围。
在以下实施例中所涉及的仪器设备如无特别说明,均为常规仪器设备;所涉及的生化试剂如无特别说明,均为市售常规试剂;所涉及的试验方法,如无特别说明,均为常规方法。
实施例一:实验材料
1. 所用主要仪器及耗材如表1所示:
表1 仪器及耗材
2. 所用主要试剂如表2所示:
表2 试剂
实施例二:重组质粒转染293T细胞
1. 细胞培养
(1)293T细胞由郑州大学第一附属医院肾脏病基础研究室原代培养。
(2)细胞常规培养:
293T细胞用含 10%胎牛血清的 DMEM培养基培养,置于37℃,5% CO2 培养箱中培养,根据培养基颜色及细胞生长情况更换新鲜培养基。
2. 质粒转染
(1)miRNA-497minic和miRNA-497inhibit质粒由GeneCopoeia构建,质粒图谱如图1和图2所示;
(2)选取生长状态良好的处于对数生长期的293T细胞1×105,接种于6cm细胞培养皿中,培养过夜;
(3)更换1% FBS培养基同步化处理细胞12h,依次接种于新的6cm培养皿中;
(4)10% FBS,DMEM,37℃,5% CO2培养,待细胞均匀地完全地贴壁于生长后且细胞密度大于80%用于质粒转染;
(5)往无菌EP管加入质粒 7.5μg,以 Opti-MEMI稀释至200μl;在另一无菌EP管内,以Opti-MEMI稀释15μl EndoFectin转染试剂;边轻柔进行涡旋,边往质粒中滴加以上稀释EndoFectin转染试剂,不可颠倒添加顺序,室温培养该溶液10~25min,使质粒-EndoFectin混合物产生;
(6)将质粒-EndoFectin复合物接加入细胞板,轻柔涡旋平板使复合物分散,细胞在CO2条件下,37℃过夜培养8~14h,以加入2~5%热灭活胎牛血清、青霉素和链霉素的新鲜DMEM培养基更换旧培养基并继续在 CO2条件下, 37℃继续培养;
(7)转染48h后荧光显微镜检测荧光,判断转染效率;
(8)收集细胞提取RNA及蛋白用于下游检测。
结果如有绿色荧光的图3和有红色荧光的图4所示所示,miRNA-497minic和miRNA-497inhibit质粒分别转染到了293T细胞中。
实施例三:筛选重组细胞株
(1)抗生素母液的配制:
取抗生素固体粉末溶于无菌的ddH2O中,4℃保存;
母液的配制浓度为:嘌呤霉素10mg/ml,用细胞培养基稀释1000倍,稀释成终浓度为10µg/ml,本发明的最少致死浓度为2µg/ml;
(2)药筛:
细胞胰酶消化计数后,按每孔500 µl筛选培养基、1~5×104个细胞接种24孔板中的12个孔,其中每个梯度2个复孔;另外2孔作为不加药对照,在37℃、5% CO2条件下培养;
根据细胞大小和生长快慢调节细胞接种量,保证开始药筛时细胞密度为20~35%,因细胞处于生长状态时,抗生素产生作用效果,细胞生长代谢旺盛,抗生素效果显著;
(3)换液:
根据培养基的颜色和细胞生长情况,每2~3天更换一次筛选培养基。保持抗生素筛选浓度不变。
实施例四:慢病毒包装及纯化
1. DNA 溶液的制备
使用Magen无内毒素质粒抽提试剂盒,提取慢病毒包装系统中所需的minic克隆和inhibit克隆,使用紫外分光光度计测定提取物的浓度和纯度,所提质粒DNA的A260/A280值在1.8~2.0之间,进行后续实验。
2. 病毒包装
(1)培养包装细胞:
将1.3×106~1.5×106的 293T细胞接种入10cm的细胞培养皿中在37℃、5% CO2条件下进行培养两天,培养皿中加入含10%热灭活胎牛血清DMEM培养基10ml,当细胞的融合率达到70~80%时,进行质粒的转染;
(2)准备 DNA-EndoFectin 慢病毒混合物:
使用HiPure Plasmid EF Mini Kit试剂盒,往无菌EP管加入ORF/shRNA 表达质粒2.5μg、LentiPac HIV混合试剂 5.0μl,以 Opti-MEMI稀释至 200 μl。在另一个无菌EP管内,以Opti-MEMI 稀释 15μl EndoFectin转染试剂。同时,将上述稀释的EndoFectin转染用试剂滴加到DNA和LentiPac HIV试剂的混合溶液中,按照添加顺序进行添加,将该溶液,置于室温下孵育10~25min,产生DNA-EndoFectin复合物;
(3)转染包装细胞:
将 DNA-EndoFectin复合物加入细胞板中,将细胞板进行轻柔的涡旋,以利于复合物的分散。细胞在CO2条件下,37℃过夜培养,用新鲜的含2~5%热灭活的胎牛血清、青霉素以及链霉素的DMEM培养基更换旧的培养基,培养基中加入1/500体积的TiterBoost试剂,置于37℃、5% CO2条件下培养;
(4)经过48h的转染后收获慢病毒,将收集到培养基离心10min,转速500×g,用0.45μm 的低蛋白结合PES过滤膜过滤上清液,弃去沉淀,即得到含慢病毒的培养基。
3. 慢病毒滴度检测
使用Lenti-PacTM HIV和FIV qRT-PCR Titration Kits进行快速、简单的慢病毒滴度检测。使用的试剂盒包括RNA提取试剂盒、qRT-PCR试剂盒以及对照用的标准品。采用SYBR® Green检测方法的qRT-PCR 技术定量慢病毒RNA基因组,结果如图5和图6所示。
反应条件说明:95℃ 10min一个循环,(95℃15s,60℃30s,PCR仪采集荧光信号)40个循环。
引物信息如表3所示:
表3 引物信息
实施例五:慢病毒感染人腹膜间皮细胞(HPMC)
1. 慢病毒感染MOI值预实验
(1)设置MOI梯度:按照不加病毒0、10、20、30、50、80和100来设置MOI梯度,不加病毒组用来判定细胞状态;
(2)将要感染慢病毒的细胞按每孔接种2×104个细胞的量接种于24孔板中,以第二天的融合度达到30%~40%为宜。置37℃培养箱培养24h;
(3)按照设置好的MOI值算好每孔需要加的病毒量;
每孔加病毒量按以下公式:
加病毒量(μl)= MOI×细胞数/滴度(TU/ml)×1000
(4)按照算好的病毒量吸取病毒原液加入培养基中,摇动24孔板混匀,加完病毒的孔中再加入Polybrene,终浓度5μg/ml,摇动孔板混匀置37℃培养箱继续培养24h;
(5)提前将培养基置于37℃预热,弃去含病毒的旧培养基,重新吸取预热好的新鲜完全培养基,加入24孔板中,置于37℃培养箱继续培养;
(6)第五天时观察细胞感染效率,确定合适的MOI值。
MOI值=病毒数/细胞数。
2. 慢病毒感染HPMC细胞
HPMC细由郑州大学第一附属医院肾脏病基础研究室原代培养。
(1)将状态良好的HPMC细胞接种到24孔板中,计数后,进行铺板,每孔加入500μl的培养基,保证第二天感染病毒时融合率达到30~40%,以7×104 cells/孔的密度接种于新的24孔板;
(2)24h后,选择的合适MOI值为20,进行病毒的感染。将病毒加完的孔中再加入Polybrene,至终浓度为5μg/ml,摇动24孔板便于混匀,置37℃培养箱继续培养24h;
(3)病毒感染8~12h后,观察细胞状态:如细胞状态差,尽快更换新鲜培养基;如细胞状态良好,可以在24h内换液,但不宜超过24h,更换新鲜培养基后再将24孔板置于5% CO2培养箱培养;
(4)病毒感染72h后,在荧光显微镜下观察细胞,估算慢病毒感染目的细胞的效率,若荧光弱,可到96h后观察,如果96h仍无荧光,即感染实验失败。
实施例六:HPMC细胞稳转株的筛选
1. 稳转株筛选
(1)嘌呤霉素最优浓度筛选
以7×104 cells/孔的密度将HPMC细胞在24孔板内铺板,置于5% CO2培养箱孵育过夜。
准备筛选培养基:用完全培养基将配好的嘌呤霉素(1mg/mL)进行梯度稀释,最终配成的培养基含嘌呤霉素浓度为:0.5μg/ ml、1μg/ ml、1.5μg/ ml、2μg/ ml、4μg/ ml、6μg/ml。
细胞孵育过夜,先加入一定量的筛选培养基,然后再次进行孵育细胞。48h后更换新的筛选培养基。每日对孵育的细胞进行监测、观察其存活细胞的比例。
持续筛选孵育的细胞4天后,最佳的嘌呤霉素筛选浓度就是能使孔中所有HPMC细胞死亡的最低浓度。
试验结果显示:确定HPMC细胞的最佳筛选浓度为2μg/ ml。
(2)慢病毒感染细胞和稳定细胞系筛选
以5~8×104 cells/孔的细胞密度在24孔板内铺板,将24孔板置于5% CO2培养箱孵育过夜。加入病毒颗粒,加polybrene至5 μg/ml;
病毒感染细胞8~12h,弃去培养基,每孔加入500μl新鲜的完全培养基,置5% CO2、37℃培养箱培养;
病毒感染细胞72h,使用嘌呤霉素筛选培养基替换旧的完全培养基,继续培养、传代扩增;
制备筛选培养基:先确定杀灭曲线,再配制含有2μg/ml嘌呤霉素的新鲜培养基;
按2~3天的周期更换新鲜的筛选培养基;
每天荧光显微镜下观察细胞,记录活细胞生长比例和荧光蛋白的表达水平和比例。
结果显示:嘌呤霉素最佳筛选的时间在3~10天之间,得到HPMC细胞稳转株。
实施例七:实时荧光定量PCR鉴定HPMC细胞稳转株
6孔板中,分别接种HPMC细胞、HPMC细胞HIF-2α ORF/shRNA稳转株,用Trizol法提取细胞的总RNA,反转录得到cDNA。
以人β-actin基因作为内参,HIF-2α和β-actin cDNA引物序列均由GeneCopoeia合成。
20μl反应体系,反应条件为:95℃ 5min,进入45次循环(95℃ 45s,60℃ 1min采集荧光),最后55℃ 5min,实验重复进行3次。
RT-PCR结果如图7所示,表达效率分析结果如表4所示:
表4 表达效率分析
结果显示荧光定量PCR检测结果显示过表达细胞株中miR497表达水平显著高于对照细胞株及正常细胞株,miR-497可以在HPMC细胞系中有效的上调miR-497表达;构建的miR-497下调细胞株中,miR-497 inhibit可以在HPMC细胞系中有效的抑制miR-497表达。
稳定miR-497表达上调和稳定miR-497表达下调的HPMC细胞株的名称为:人腹膜间皮细胞稳定超表达miR-497,细胞株的保藏编号为:CCTCC NO:C201776;稳定低表达miR-497的HPMC细胞株,细胞株的名称为:人腹膜间皮细胞稳定低表达miR-497,细胞株的保藏编号为:CCTCC NO:C2017235。
实施例八:miR-497表达上调和下调对HPMC细胞中VEGF表达的影响
1. 对VEGF的mRNA表达的影响
RT-PCR检测稳定miR-497表达上调和稳定miR-497表达下调及对照组HPMC细胞中VEGF的mRNA表达,克隆VEGF的引物序列为:
VEGF-F:GTGACCACATTCACT GTG AGC CT
VEGF-R:GGC TCA CCG CCT TGG CTT GT。
结果如图8所示:
可见稳定miR-497表达上调的HPMC细胞系中,VEGF的mRNA表达明显少于稳定miR-497表达下调的HPMC细胞株、对照组及正常组细胞株;稳定miR-497表达下调的HPMC细胞系中,VEGF的mRNA表达明显多于稳定miR-497表达上调的HPMC细胞株、对照组及正常组细胞株。
说明随着HPMC细胞中miR-497表达增多,VEGF的mRNA表达减少。
2. 对VEGF的蛋白质表达的影响
Western blot检测稳定miR-497表达上调和稳定miR-497表达下调及对照组HPMC细胞中VEGF的蛋白质表达:
分别培养HPMC细胞正常组,稳定表达miR-497上调和稳定表达miR-497下调及其对照组的细胞株,提取总蛋白,把蛋白样品上样到SDS-PAGE胶加样孔,选择选择恒压80V电泳,目的蛋白被分离后停止电泳。然后利用PVDF膜在恒流250mA,冰浴,转膜70min,牛奶封闭2h,一抗封闭过夜。用1×TBST洗3遍,每次10min。二抗孵育2小时,1×TBST洗3遍,每次10min,曝光。
结果如图9所示:
可见稳定miR-497表达上调的HPMC细胞系中,VEGF的蛋白质表达明显少于稳定miR-497表达下调的HPMC细胞株、对照组及正常组细胞株;稳定miR-497表达下调的HPMC细胞系中,VEGF的蛋白质表达明显多于稳定miR-497表达上调的HPMC细胞株。
说明随着HPMC细胞中miR-497表达增多,VEGF的蛋白质表达减少。
3. 结论
稳定miR-497表达上调的HPMC细胞系中,VEGF的mRNA和蛋白质表达明显少于稳定miR-497表达下调的HPMC细胞株;稳定miR-497表达下调的HPMC细胞系中,VEGF的mRNA和蛋白质表达明显多于稳定miR-497表达上调的HPMC细胞株。
HPMC细胞中miR-497的表达与 VEGF 的表达呈负相关。
鉴于VEGF在腹膜炎症、血管新生和间皮细胞损伤中发挥重要作用,与腹膜纤维化有关,在HPMC细胞中调控miR-497表达可探索PF的发生机制,寻找PF新的缓解措施,为患者继续维持PD奠定基础。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明,但是,所属技术领域的技术人员能够理解,在不脱离本发明宗旨的前提下,还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更,形成多个具体的实施例,均为本发明的常见变化范围,在此不再一一详述。
SEQUENCE LISTING
<110> 郑州大学第一附属医院
<120> 稳定超表达miR-497的HPMC细胞株及其应用
<130> 2017
<160> 2
<170> PatentIn version 3.2
<210> 1
<211> 23
<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 1
gtgaccacat tcactgtgag cct 23
<210> 2
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工合成
<400> 2
ggctcaccgc cttggcttgt 20
Claims (5)
1.一种稳定超表达miR-497的HPMC细胞株,其保藏编号为:CCTCC NO:C201776。
2.根据权利要求1所述的稳定超表达miR-497的HPMC细胞株,其特征在于,其基因组中含miRNA-497minic质粒。
3.一种用嘌呤霉素筛选权利要求1所述稳定超表达miR-497的HPMC细胞株的方法,其特征在于,所述嘌呤霉素的浓度为1.5~2.5μg/ ml。
4.一种用嘌呤霉素筛选权利要求3所述稳定超表达miR-497的HPMC细胞株的方法,其特征在于,所述嘌呤霉素的浓度为1.8~2.2μg/ ml。
5.根据权利要求4所述用嘌呤霉素筛选权利要求1所述稳定超表达miR-497的HPMC细胞株的方法,其特征在于,所述嘌呤霉素的浓度为2μg/ ml。
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CN108060134A (zh) | 2018-05-22 |
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