CN109207584A - Marco作为早期诊断骨关节炎的分子标志物的应用 - Google Patents
Marco作为早期诊断骨关节炎的分子标志物的应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了MARCO基因可以用于诊断骨关节炎。本发明利用高通量测序和大样本QPCR实验证明:MARCO基因和蛋白在骨关节炎患者滑膜组织和正常滑膜组织中存在差异表达。本发明还公开了抑制MARCO基因表达可以抑制滑膜细胞增殖。基于以上研究成果,本发明可以开发用于诊断骨关节炎的产品以及治疗治疗骨关节炎的药物。
Description
技术领域
本发明涉及生物医学领域,更具体地,本发明涉及MARCO基因在制备诊治骨关节炎的产品中的应用。
背景技术
骨关节炎(osteoarthritis,OA)是关节软骨随时间逐渐退化的慢性疾病,所述关节软骨覆盖在骨末端,形成关节的关节面。据报道有许多因素使患者易患骨关节炎,包括遗传易感性、肥胖症、意外或运动创伤、手术、药物和重体力需求。骨关节炎被认为是从关节软骨的损伤开始的。最普遍的两种对关节的损伤是运动相关损伤和长期“反复使用”关节损伤。最经常受骨关节炎影响的关节是膝、髋和手。在多数情况下,由于膝和髋必要的承重功能,这些关节中的骨关节炎比手骨关节炎更易导致残疾。随着软骨退化的发展,关节中和关节周围的其他组织(包括骨、肌肉、韧带、半月板和滑膜)中发生次级变化。软骨组织初级衰竭和其他组织次级损伤的净效应是患者发生疼痛、肿胀、虚弱和患病关节丧失机能。这些症状经常发展到具有严重影响的程度,如使患者丧失劳动力或影响生活质量。
关节软骨主要由软骨细胞、II型胶原、蛋白聚糖和水组成。关节软骨没有血或神经分布,软骨细胞是该组织中仅有的细胞类型。软骨细胞负责制造软骨基质的II型胶原和蛋白聚糖。其后该基质又具有允许用水使基质饱和的物理化学特性。这种结构-功能关系的净效应是关节软骨具有特殊的耐磨特征,并且关节软骨面之间发生几乎无摩擦的移动。在未患骨关节炎时,关节软骨经常在甚至高需求的身体条件下提供终生的无痛承重和无限制的关节移动。
与所有的活组织一样,关节软骨持续地经历更新过程,其中去除(分解代谢活性)“老”细胞和基质组分并产生(合成代谢活性)“新”细胞和分子。相对于多数组织,关节软骨的合成代谢或分解代谢周转率较低。成熟软骨结构完整性的长期维持依赖于基质合成和降解之间适当的平衡。软骨细胞通过应答于来自其环境中的化学和机械刺激维持基质平衡。软骨细胞对这些刺激合适并有效的应答是软骨动态平衡所必需的。通过合成代谢活性不足或分解代谢活性过剩破坏动态平衡可引起软骨降解和骨关节炎(Adams等,1995,Nature377Suppl:3-174)。多数受到损伤和分解代谢活性提高的组织能够启动增强的合成代谢应答,允许组织复原。不幸的是,关节软骨应答于软骨基质损伤或消耗而上调其合成代谢活性以及提高合成蛋白聚糖和II型胶原的能力非常有限。
现有的骨关节炎治疗方法包括运动、药物、休息和关节保健、手术、疼痛缓解技术、替代治疗和体重控制。治疗骨关节炎中常用的药物包括非甾族抗炎药如阿司匹林、布洛芬等;直接用于皮肤的局部疼痛缓解乳膏、橡胶和喷雾剂等。可进行手术以使骨表面重建、骨复位和置换关节。尽管各种药物疗法已被用于治疗疾病,但是它们对长期控制和预防是无效的。此外,由于骨关节炎隐匿式发生并且发展缓慢,因此骨关节炎经常在疾病发展的晚期才得到鉴定,而不是潜在治疗可能更有效的疾病发展早期。因此预防、改变或治疗骨关节炎疾病过程中的进一步发展严重依赖于鉴定疾病的早期诊断标志物,从而允许早期干涉。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种通过检测MARCO基因表达差异来实现骨关节炎诊断的方法。
本发明的目的之二在于提供一种通过抑制MARCO基因表达来治疗骨关节炎的方法。
本发明的目的之三在于提供一种用于筛选骨关节炎治疗药物的方法。
本发明的目的之四在于提供一种用于治疗骨关节炎的药物。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
本发明提供了检测MARCO的试剂在制备诊断骨关节炎的工具中的应用。
进一步,所述检测MARCO的试剂包括检测MARCO基因表达量的试剂。
更进一步,所述检测MARCO的试剂包括能够定量MARCO基因mRNA的试剂,和/或能够定量MARCO蛋白的试剂。
本发明的定量MARCO基因mRNA的试剂可基于使用核酸分子的已知方法来发挥其功能:如PCR、如Southern杂交、Northern杂交、点杂交、荧光原位杂交(FISH)、DNA微阵列、ASO法、高通量测序平台等。使用该试剂可以定性地、定量地、或半定量地实施分析。
进一步,所述PCR方法为已知方法,例如,ARMS(Amplification RefractoryMutation System,扩增不应突变系统)法、RT-PCR(逆转录酶-PCR)法、嵌套PCR法等等。扩增的核酸可以通过使用点印迹杂交法、表面等离子共振法(SPR法)、PCR-RFLP法、原位RT-PCR法、PCR-SSO(序列特异性寡核苷酸)法、PCR-SSP法、AMPFLP(可扩增片段长度多态性)法、MVR-PCR法、和PCR-SSCP(单链构象多态性)法来检测。
所述能够定量MARCO基因mRNA的试剂可以是MARCO基因或转录本的特异性引物,也可以是MARCO基因或转录本的特异性识别探针,或同时包括引物和探针。
上面所述的MARCO基因或转录本的特异性引物包括实时定量PCR中使用的特异扩增MARCO基因的引物。在本发明的的具体实施例中,所述引物序列如SEQ ID NO.1和SEQ IDNO.2所示。
引物可以通过化学合成来制备,通过使用本领域技术人员知道的方法参考已知信息来适当地设计,并通过化学合成来制备。
探针可以通过化学合成来制备,通过使用本领域技术人员知道的方法参考已知信息来恰当设计,并通过化学合成来制备,或者可以通过从生物材料制备含有期望核酸序列的基因,并使用设计用于扩增期望核酸序列的引物扩增它来制备。
本发明的定量MARCO蛋白的试剂可基于使用抗体的已知方法来发挥其功能:例如,可以包括ELISA、放射免疫测定法、免疫组织化学法、Western印迹等。
本发明的定量MARCO蛋白的试剂包括特异性结合MARCO蛋白的抗体或其片段。可以使用任何结构、尺寸、免疫球蛋白类别、起源等的抗体或其片段,只要它结合靶蛋白质即可。本发明的检测产品中包括的抗体或其片段可以是单克隆的或多克隆的。抗体片段指保留抗体对抗原的结合活性的抗体一部分(部分片段)或含有抗体一部分的肽。抗体片段可以包括F(ab′)2、Fab′、Fab、单链Fv(scFv)、二硫化物键合的Fv(dsFv)或其聚合物、二聚化V区(双抗体)、或含有CDR的肽。本发明的定量MARCO蛋白的试剂可以包括编码抗体或编码抗体片段的氨基酸序列的分离的核酸,包含该核酸的载体,和携带该载体的细胞。
抗体可以通过本领域技术人员公知的方法来获得。例如,制备保留整个或部分靶蛋白质的多肽或整合编码它们的多核苷酸的哺乳动物细胞表达载体作为抗原。使用抗原免疫动物后,从经过免疫的动物获得免疫细胞并融合骨髓瘤细胞以获得杂交瘤。然后从杂交瘤培养物收集抗体。最后可以通过使用被用作抗原的MARCO蛋白或其部分对获得的抗体实施抗原特异性纯化来获得针对MARCO蛋白的单克隆抗体。可以如下制备多克隆抗体:用与上文相同的抗原免疫动物,从经过免疫的动物收集血液样品,从血液中分离出血清,然后使用上述抗原对血清实施抗原特异性纯化。可以通过用酶处理获得的抗体或通过使用获得的抗体的序列信息来获得抗体片段。
标记物与抗体或其片段的结合可以通过本领域普遍知道的方法来实施。例如,可以如下荧光标记蛋白质或肽:用磷酸盐缓冲液清洗蛋白质或肽,添加用DMSO、缓冲剂、等准备的染料,然后混合溶液,再于室温放置10分钟。另外,标记可使用商品化的标记试剂盒,诸如生物素标记试剂盒,如生物素标记试剂盒-NH2、生物素标记试剂盒-SH(DojindoLaboratories);碱性磷酸酶标记试剂盒诸如碱性磷酸酶标记试剂盒-NH2、碱性磷酸酶标记试剂盒-SH(Dojindo Laboratories);过氧化物酶标记试剂盒诸如过氧化物酶标记试剂盒-NH2、过氧化物酶标记试剂盒-NH2(Dojindo Laboratories);藻胆蛋白标记试剂盒诸如藻胆蛋白标记试剂盒-NH2、藻胆蛋白标记试剂盒-SH、B-藻红蛋白标记试剂盒-NH2,B-藻红蛋白标记试剂盒-SH、R-藻红蛋白标记试剂盒-NH2、R-藻红蛋白标记试剂盒SH(DojindoLaboratories);荧光标记试剂盒诸如荧光素标记试剂盒-NH2、HiLyte Fluor(TM)555标记试剂盒-NH2、HiLyte Fluor(TM)647标记试剂盒-NH2(Dojindo Laboratories);及DyLight 547和DyLight647(Techno Chemical Corp.)、Zenon(TM)、Alexa Fluor(TM)抗体标记试剂盒、Qdot(TM)抗体标记试剂盒(Invitrogen Corporation)和EZ-标记物蛋白质标记试剂盒(Funakoshi Corporation)。为了正确标记,可以使用适宜的仪器来检测经过标记的抗体或其片段。
本发明的用于检测MARCO基因表达量检测的样品的获得是本领域的常规技术,优选可选择非侵入性或具有最低程度侵入性的方法获得。
所述的样品可以是(但不限于):组织、外周血、骨髓、淋巴结、腹腔清洗液、尿液、汗液。在本发明的具体实施方案中,所述样品来自受试者的组织。
本发明还提供了一种用于诊断骨关节炎的工具,所述工具能够检测MARCO基因表达量。
进一步,所述工具包括能够定量MARCO基因mRNA的试剂,和/或能够定量MARCO蛋白的试剂。
通常,所述的试剂存在于适当的容器中。可使用稀释剂如去离子水将每种所述引物或探针调整到至少一种需要量的浓度,分装于容器中。
进一步,所述能够定量MARCO基因mRNA的试剂包括实时定量PCR中使用的特异扩增MARCO基因的引物,所述引物序列如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2所示。
进一步,所述用于诊断骨关节炎的工具包括但不限于芯片、试剂盒、试纸、或高通量测序平台;高通量测序平台是一种特殊工具,随着高通量测序技术的发展,对一个人的基因表达谱的构建将成为十分便捷的工作。通过对比疾病患者和正常人群的基因表达谱,容易分析出哪个基因的异常与疾病相关。因此,在高通量测序中获知MARCO基因的异常与骨关节炎的发生相关也属于使用了本发明的MARCO的新用途,同样在本发明的保护范围之内。
本发明的试剂盒中还可包括用于提取核酸的试剂,用于PCR的试剂,用于染色或显色的试剂等。例如,这些试剂包括但不限于:抽提液、扩增液、杂交液、显色液、洗液等。
此外,所述的试剂盒中还可包括描述检测MARCO基因表达的方法的说明书等。
本发明所述的试剂盒可包含适于实用(如针对于不同的检测方法)的多种不同的试剂,并不限于目前所列举的试剂,只要是基于MARCO基因或转录本的检测来诊断骨关节炎的试剂均包含在本发明范围内。
本发明还提供了一种诊断骨关节炎的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)获取受试者的样品;
(2)检测受试者样品中MARCO基因表达水平;
(3)将测得的MARCO基因表达水平与受试者的疾病相关性关联起来。
(4)与正常对照相比,MARCO基因表达水平在统计学上升高,表明受试者被判断患有骨关节炎、或者判断受试者患有骨关节炎的风险高。
本发明还提供了一种骨关节炎的治疗方法,所述方法包括抑制MARCO基因表达、或抑制MARCO基因表达产物的活性。
所述抑制MARCO基因表达包括抑制MARCO基因转录本的表达、抑制MARCO蛋白表达。
所述抑制MARCO基因表达产物的活性包括抑制MARCO基因转录本的活性、抑制MARCO蛋白活性。
本发明还提供了一种治疗骨关节炎的候选药物的筛选方法,可以通过在对模型细胞添加测试药物后的某个时期测量MARCO基因或者MARCO蛋白的表达水平来测定候选药物改善预后的效果。更具体地说,当MARCO基因或者MARCO蛋白的表达水平在添加或施用测试药物后降低时或者恢复正常水平时,可选择该药物作为改善骨关节炎的治疗药物。
本发明还提供了一种治疗骨关节炎的药物,所述药物包含抑制MARCO的试剂。
本发明的抑制MARCO的试剂不受限制,只要所述试剂能够抑制MARCO或涉及MARCO上游或下游途径的物质的表达或活性,且对于治疗骨关节炎有效的药物即可。
本发明还提供了MARCO基因或其表达产物在制备治疗骨关节炎的药物中的应用。
进一步,所述药物包括针对MARCO基因表达的干扰RNA,或者负调控miRNA、负调控型的转录调控因子、或抑制型靶向小分子化合物。
本发明的药物可以通过本领域任何已知的方式配制药物组合物来使用。这种组合物包含活性成分,加上一种或多种药物可接受的载体、稀释剂、填充剂、结合剂及其它赋形剂,这依赖于给药方式及所设计的剂量形式。本领域枝术人员已知的治疗惰性的无机或有机的载体包括(但不限于)乳糖、玉米淀粉或其衍生物、滑石、植物油、蜡、脂肪、多羟基化合物例如聚乙二醇、水、蔗糖、乙醇、甘油,诸如此类,各种防腐剂、润滑剂、分散剂、矫味剂。保湿剐、抗氧化剂、甜味剂、着色剂、稳定剂、盐、缓冲液诸如此类也可加入其中,这些物质根据需要用于帮助配方的稳定性或有助于提高活性或它的生物有效性或在口服的情况下产生可接受的口感或气味,在这种组合物中可以使用的制剂可是其原始化合物本身的形式,或任选地使用其药物学可接受的盐的形式,本发明的药物可以单独给药,或以各种组合给药,以及与其它治疗药剂一起结合形式给药。如此配制的组合物根据需要可选择本领域技术人员已知的任何适当的方式把药物进行给药。使用药物组合物时,是将安全有效量的本发明的药物施用于人,具体剂量还应考虑给药途径、病人健康状况等因素,这些都是熟练医师技能范围之内的。
本发明的药物可根据需要制备成各种剂型。包括但不限于,经皮、粘膜、鼻、口颊、舌下或经口使用的片剂、溶液剂、颗粒剂、贴剂、膏剂、胶囊剂、气雾剂或栓剂。
本发明的药物的施用途径不受限制,只要它能发挥期望的治疗效果或预防效果即可,包括但不限于静脉内,腹膜内,眼内,动脉内,肺内,口服,小泡内,肌肉内,气管内,皮下的,通过皮肤,通过胸膜,局部的,吸入,通过粘膜,皮肤,肠胃,关节内,心室内,直肠,阴道,颅骨内,尿道内,肝内。在某些情况下,可以系统地给药。在某些情况下是局部地给药。
本发明的药物的剂量不受限制,只要获得期望的治疗效果或者预防效果即可。本发明的治疗药物或预防药物的剂量可以使用例如对疾病的治疗效果或者预防效果作为指标来确定。
本发明的“MARCO基因”(NC_000002.12(118942169..118994664))序列可以NCBI数据库中进行查询。
在本发明的上下文中,“骨关节炎诊断”包括判断受试者是否已经患有骨关节炎、判断受试者是否存在患有骨关节炎的风险、或者判断骨关节炎患者复发。
本文所用的“治疗”涵盖患有相关疾病或病症的哺乳动物例如人类中治疗相关的疾病或疾病状态,并且包括:
(1)预防疾病或疾病状态在哺乳动物中发生,尤其是当该哺乳动物易感于所述疾病状态,但尚未被诊断出患有这种疾病状态时;
(2)抑制疾病或疾病状态,即阻止其发生;或者
(3)缓解疾病或疾病状态,即使疾病或疾病状态消退。
术语“治疗”通常涉及治疗人类或动物(例如,被兽医所应用),其中可达到某些预期的治疗效果,例如,抑制病症的发展(包括降低发展速度、使发展停止)、改善病症和治愈病症。还包括作为预防措施(例如预防)的治疗。对还没有发展为病症但有发展为该病症危险的患者的用途,也包括在术语“治疗”中。
本发明的优点和有益效果:
本发明首次发现并证实MARCO基因表达与骨关节炎发生的密切相关性,验证的样本量多,结果准确。该相关性的提出为骨关节炎的诊断与治疗提供了新的途径。
附图说明
图1显示利用QPCR检测MARCO基因在骨关节炎滑膜组织与正常滑膜组织中的差异表达的统计图;
图2显示利用Western blot实验检测MARCO蛋白在骨关节炎滑膜组织与正常滑膜组织中的差异表达的统计图;
图3显示利用Western blot实验检测MARCO基因表达抑制率的统计图。
具体的实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。以下实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,例如Sambrook等人,分子克隆:实验室手册(New York:Cold Spring HarborLaboratoryPress,1989)中所述的条件,或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1筛选OA滑膜组织和正常滑膜组织中的差异表达基因
1、组织收集
7例OA患者的滑膜组织来自于医院骨科行膝关节置换或滑膜切除术的OA病人。所用病例符合Altam提出的关于OA的诊断标准。7例正常滑膜组织来自于医院骨科,为外伤手术病人关节滑膜组织。本研究中所用临床样本,均对患者进行知情告知并经本院伦理委员会通过。
2、组织RNA提取
取-80℃冻存的滑膜组织样本约50mg,放入液氮中进行研磨,至无大颗粒组织时转移至1.5mL EP管中,加入1m L Trizol用于总RNA提取和实时定量PCR分析,具体流程如下:
1)在上述含有1mL Trizol的组织悬液中加入200μL氯仿,手动充分震荡混匀后室温静置10min;
2)12000rpm,4℃离心15min;
3)待离心完毕后,轻柔吸取EP管上层水相至新的1.5mL EP管仲,加入600μL异丙醇,上下颠倒充分混匀,室温放置20min(或-20℃放置2h,可增加RNA的析出);
4)12000rpm,4℃离心15min;
5)弃去上清,加入DEPC水稀释的75%乙醇,用枪头轻轻吹吸悬浮沉淀;
6)12000rpm,4℃离心15min;
7)弃去上清,用枪头吸取残余的液体,室温下晾置5min;
8)取20μL RNAase-free水溶解沉淀,定量后使用或冻存-80℃冰箱待用。
3、定量RNA
取上述提取的总RNA 2μL稀释于98μL DEPC水中,利用紫外分光光度计测定波长260nm和280nm处的吸光度值,根据A260/A280比值判断本RNA的纯度,根据A260值计算样本RNA的浓度。
4、高通量转录组测序
(1)RNA-seq读段定位
首先将低质量的读段去除得到清洁读段,然后利用TopHat v1.3.1将清洁片段与UCSC H.sapiens参考基因组(hg19)进行匹配,H.sapiens UCSC hg19版的预先构建的索引从TopHat主页下载,并作为参考基因组,利用TopHat与基因组匹配时,允许每个读段(默认到20)有多个匹配位点,最多2次错配。TopHat根据外显子区域和GT-AG剪切信号建立可能的剪切位点库,根据这些剪切位点库将没有定位到基因组的读段定位到基因组上。我们使用TopHat方法的系统默认参数。
(2)转录丰度评估
匹配上的读段文件通过Cufflinks v1.0.3处理,Cufflinks v1.0.3将RNA-seq片段数目进行标准化计算转录本的相对丰度。FPKM值指的是每一百万测序片段中匹配到特定基因1kb长的外显子区域的片段数目。通过贝叶斯推理方法计算FPKM估计值的置信区间。Cufflinks使用的参考的GTF注释文件从Ensembl数据库下载(Homo_sapiens.GRCh37.63.gtf)。
(3)差异表达基因的检测
将下载的Ensembl GTF文件和通过TopHat匹配的原始文件传输到Cuffdiff,Cuffdiff使用原始的匹配文件重新估算GTF文件中列出的转录本的表达丰度,检测差异表达。在Cuffidff输出中只有q值<0.01,测试显示成功的比较才被认为是差异表达。
4、结果
RNA-seq结果显示,与正常滑膜组织相比,骨关节炎滑膜组织中高表达的基因为859个,低表达的基因为473个,差异均具有统计学意义(P<0.05)。
实施例2大样本验证差异表达基因的表达
一、在转录水平上进行检测
1、组织收集
按照实施例1的标准收集骨关节炎滑膜组织和正常滑膜组织30例。
2、组织RNA提取与鉴定
步骤同实施例1。
3、引物的设计与制备
本申请所用实时定量PCR引物序列如下(委托生工生物工程(上海)股份有限公司设计并合成):
MARCO基因引物:
上游引物:5’-CGGGCTGAAGTTTACTAC-3’(SEQ ID NO.1);
下游引物5’-CAGAAGACAATGGCATCA-3’(SEQ ID NO.2),
GAPDH基因引物:
上游引物:5’-GACCTGACCTGCCGTCTA-3’(SEQ ID NO.3);
下游引物:5’-AGGAGTGGGTGTCGCTGT-3’(SEQ ID NO.4)。
4、逆转录PCR
使用Takara反转录试剂盒(含基因组DNA去除酶)进行反转录,具体反应体系如下:
去除基因组DNA的反应体系:
表1去除基因组DNA的反应体系
试剂 | 体积 |
总RNA | 1.0μg |
gDNA Eraser | 1.0μL |
5*gDNA Eraser B buffer | 2.0μL |
RNase Free水 | 补至10μL |
42℃下反应5min。
逆转录PCR反应体系:
表2逆转录PCR反应体系
37℃反应15min,85℃反应5s。
5、实时定量PCR
反应体系:
表3逆转录PCR反应体系
试剂 | 体积 |
Primer(F+R) | 1.0μL+1.0μL(各1.0μL) |
SYBR Premix Ex Tap TM II | 12.5μL |
cDNA | 2μL |
RNase Free水 | 8.5μL |
反应条件:95℃预变性30s;
95℃15s,53.9℃15s,72℃20s,总循环次数为35次;
72℃延伸5min(GAPDH为内参)。
采用2-△△Ct相对定量法分析MARCO的表达水平,Ct是热循环仪检测到反应体系中荧光信号的强度值。计算方法为:ΔΔCt=(Ct目的基因-Ct内参基因)骨关节炎滑膜组织实验组-(Ct目的基因-Ct内参基因)正常滑膜组织组,2-△△Ct表示的是实验组目的基因的表达相对于正常组的变化倍数,实验数据分析由Bio-RAD分析软件完成。
6、统计学分析采用统计学软件SPSS19.0进行数据分析,应用配对T检验判断骨关节炎滑膜组织与正常滑膜组织样本中MARCO的表达是否存在统计学意义上的差异。统计检验都为双侧检验,P<0.05为差异有统计学意义。
7、结果
与正常滑膜组织平均水平相比,30例骨关节炎滑膜组织中28例的MARCO基因表达显著升高。统计结果如图1所示,与正常滑膜组织相比,骨关节炎滑膜组织中MARCO基因显著升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。
二、在蛋白水平上进行检测
1、提取收集到的滑膜组织总蛋白
(1)从液氮中取出保存的骨关节炎滑膜组织和正常滑膜组织,室温待其解冻后切取组织约100mg,转移至组织匀浆器中并使用干净的剪刀将组织剪碎;
(2)加入含有1%PMSF的RIPA裂解液约300μL,然后在冰上进行匀浆;
(3)将组织匀浆液转移至1.5mL EP管中,冰上放置15min;
(4)12000rpm,4℃离心15min;
(5)转移上清至新1.5mL EP管中,取10μL进行BCA蛋白定量,其余置-20℃冻存。
2、电泳
以β-actin为内参。50μg总蛋白经SDS-PAGE分后,电转移至PVDF膜,用含5%脱脂奶粉的1×TBST室温轻摇封闭1h;分别加入MARCO单抗和β-actin单抗,4℃过夜;1×TBST洗膜4次,加入二抗,室温孵育1h;1×TBST洗膜4次后,置于Super Signal化学发光试剂中反应2min,暗室中使X光片曝光,常规方法显影定影,从中选取曝光好的照片利用Image Pro软件进行灰度分析。
3、统计学处理
将蛋白条带的灰度值使用Image J软件进行分析,以β-actin为内参,将MARCO蛋白条带的灰度值进行归一化处理。结果数据都是以平均值±标准差的方式来表示,采用SPSS13.0统计软件来进行统计分析的,两者之间的差异采用t检验,认为当P<0.05时具有统计学意义。
4、结果
与正常滑膜组织相比,30例骨关节炎组织中28例的MARCO蛋白水平显著升高,差异具有统计学意义。统计结果如图2所示,与正常滑膜组织相比,骨关节炎滑膜组织中MARCO蛋白水平显著升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。
实施例2干扰MARCO基因表达
1、干扰RNA设计合成
根据MARCO基因序列由上海吉玛制药技术有限公司设计合成siRNA。上海吉玛制药技术有限公司同时提供与MARCO基因无序列同源性的阴性对照siRNA(siRNA-NC)。
siRNA-MARCO:
正义链为5’-UUGAGAAUUUUCUUAUUUCUC-3’(SEQ ID NO.5);
反义链为5’-GAAAUAAGAAAAUUCUCAAGG-3’(SEQ ID NO.6),
2、滑膜组织细胞体外培养
将无菌获取的滑膜组织用PBS清洗后,用无菌手术剪刀反复剪切成约1mm x 1mm x1mm的组织块,加入胶原酶II(0.5mg/ml)37℃、消化2h后,经200目纱网过滤,离心去上清后,将细胞重悬于DMEM培养液,置于37℃,5%CO2细胞培养箱内培养。当细胞长成梭形并成片后,进行传代培养。当细胞传至第3代后,分别加入FITC标记的小鼠抗人CD3、CD14、CD19和PE标记的小鼠抗人CD11b进行标记,流式细胞仪检测鉴定。上述4种标记均为阴性的细胞为成纤维样滑膜细胞(Fibroblast-like Synoviocytes,FLS)用于本研究。
3、细胞瞬时转染
在转染前一天消化OA成纤维样滑膜细胞,并将细胞接种6孔板,每孔约2x105个细胞,培养过夜,观察细胞融合度(约50-70%)进行细胞siRNA瞬时转染,具体流程如下:
1)按照siRNA合成书上的说明,使用RNase Free水稀释siRNA至20μM;
2)取两只无菌EP管分别标记为A和B,A管加入125μL/孔无血清培养基以及5μLsiRNA,B管加入125μL/孔无血清培养基以及5μL Lipofectamine 3000;
3)充分混匀上述A,B管的溶液,室温静置5min;
4)更换6孔板中的培养基为无血清培养基,每孔2mL;
5)加入上述混匀的A,B混合溶液,十字摇动充分混匀细胞;
6)放置于CO2培养箱中,37℃进行常规培养;
7)在转染48h后,分别加入1ml Trizol或200μL RIPA裂解细胞,提取RNA和蛋白质进行实时定量PCR和Western blot检测,分析干涉效果后进行后续实验。
4、结果
如图3所示,与阴性对照组(转染siRNA-NC)相比,实验组(转染siRNA-MARCO)细胞中MARCO蛋白表达量显著降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。
实施例4 MARCO基因的表达对OA成纤维样滑膜细胞增殖的影响
细胞增殖的检测采用CCK-8法
(1)按照实施例3的方法进行转染;
(2)转染24h后,以0.25%胰蛋白酶消化细胞,以结晶紫染液计数细胞,以含0.5%FBS的1640培养基重悬细胞并调整细胞浓度为2 x 105ml;
(3)无菌条件下向新的96孔培养板中每孔加入细胞悬液100μl,即2x104个细胞,37℃,5%CO2静置48h;
(4)分别向各孔中加入10μl CCK溶液,培养2h;
(5)450nm波长,紫外分光光度计测量各实验组吸光值。
结果:
结果显示,阴性对照组(转染siRNA-NC)细胞OD值为0.2874±0.0012,实验组(转染siRNA-MARCO)细胞OD值为0.1473±0.0008。上述结果表明,抑制MARCO表达,滑膜细胞增殖受到抑制,差异具有统计学意义(P<0.05)。
上述实施例的说明只是用于理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也将落入本发明权利要求的保护范围内。
序列表
<110> 固安博健生物技术有限公司
<120> MARCO作为早期诊断骨关节炎的分子标志物的应用
<160> 6
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
cgggctgaag tttactac 18
<210> 2
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
cagaagacaa tggcatca 18
<210> 3
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
gacctgacct gccgtcta 18
<210> 4
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 4
aggagtgggt gtcgctgt 18
<210> 5
<211> 21
<212> RNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 5
uugagaauuu ucuuauuucu c 21
<210> 6
<211> 21
<212> RNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 6
gaaauaagaa aauucucaag g 21
Claims (10)
1.检测MARCO的试剂在制备骨关节炎的诊断工具中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述检测MARCO的试剂包括检测MARCO基因表达量的试剂。
3.根据权利要求1或2所述的应用,其特征在于,所述检测MARCO的试剂包括能够定量MARCO基因mRNA的试剂,和/或能够定量MARCO蛋白的试剂。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述能够定量MARCO基因mRNA的试剂包括实时定量PCR中使用的特异扩增MARCO基因的引物;所述能够定量MARCO蛋白的试剂包括特异性结合MARCO蛋白的抗体。
5.一种用于骨关节炎诊断的工具,其特征在于,所述工具包括能够检测MARCO基因表达量的工具;优选的,所述工具包括能够定量MARCO基因mRNA的试剂,和/或能够定量MARCO蛋白的试剂。
6.根据权利要求5所述的工具,其特征在于,所述能够定量MARCO基因mRNA的试剂包括实时定量PCR中使用的特异扩增MARCO基因的引物,所述引物序列如SEQ ID NO.1和SEQ IDNO.2所示;所述能够定量MARCO蛋白的试剂包括特异性结合MARCO蛋白的抗体。
7.根据权利要求5或6所述的工具,其特征在于,所述工具包括试剂盒、芯片、试纸、高通量测序平台。
8.一种用于治疗骨关节炎的药物,其特征在于,所述药物包含抑制MARCO的试剂。
9.根据权利要求8所述的药物,其特征在于,所述试剂包括能够抑制MARCO或涉及MARCO上游或下游途径的物质的表达或活性的试剂。
10.MARCO基因或其表达产物在制备治疗骨关节炎的药物中的应用。
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2018
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