查玉華,陳文霞,張鵬
軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院 附屬醫(yī)院,北京 100071
白細(xì)胞的遷移是炎癥發(fā)生過(guò)程中必不可少的步驟之一。在炎癥中,白細(xì)胞通過(guò)血管壁滲出到血管外并在炎癥部位聚集,稱為白細(xì)胞浸潤(rùn)。單核/巨噬細(xì)胞是浸潤(rùn)的主要白細(xì)胞之一[1]。浸潤(rùn)到組織間隙的單核/巨噬細(xì)胞能夠發(fā)揮其吞噬功能,殺滅侵入的病原體,修復(fù)創(chuàng)傷組織;但同時(shí)也釋放大量炎癥因子、自由基及溶酶體酶,導(dǎo)致機(jī)體代謝紊亂和組織細(xì)胞損傷[2]。因此,揭示巨噬細(xì)胞遷移的調(diào)控機(jī)制十分重要。
在細(xì)胞遷移過(guò)程中,磷脂酰肌醇激酶(phospha?tidylinositol-3-OH kinase,PI3K)的激活起關(guān)鍵作用。PI3K的激活導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)磷脂酰肌醇三磷酸[phosphatidylinositol-3,4,5-triphosphate,PI(3,4,5)P3]的產(chǎn)生,而 PI(3,4,5)P3則是細(xì)胞極化遷移過(guò)程中的樞紐物質(zhì)[3-4]。PI(3,4,5)P3 可募集包含 Pleck?strin Homolgy(PH)結(jié)構(gòu)域的細(xì)胞骨架調(diào)控蛋白,啟動(dòng)細(xì)胞骨架重組,細(xì)胞產(chǎn)生極化進(jìn)而發(fā)生遷移[5]。PLEKHA1(PH domain-containing family A mem?ber 1)是包含PH結(jié)構(gòu)域蛋白超家族的一員,生物信息學(xué)分析表明其可能與PI(3,4,5)P3相結(jié)合[6],但其對(duì)細(xì)胞遷移的調(diào)控作用未見(jiàn)報(bào)道。本研究旨在探討過(guò)表達(dá)PLEKHA1對(duì)巨噬細(xì)胞遷移的影響。
293FT和RAW264.7細(xì)胞,質(zhì)粒pCMV-Myc-PLEKHA1為本室保存;大腸桿菌DH5α感受態(tài)菌購(gòu)自依科賽公司;攜帶加強(qiáng)型綠色熒光蛋白(eGFP)基因的慢病毒載體pCDH、包裝質(zhì)粒pMD和SPA由軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射與輻射醫(yī)學(xué)研究所蛋白質(zhì)組與基因組學(xué)研究室惠贈(zèng);LipofectAMINE 2000購(gòu)自Invit?rogen公司;T4DNA連接酶、dNTP、PrimerSTAR HS高保真酶、DNA marker DL2000及限制性內(nèi)切酶EcoRⅠ和NotⅠ購(gòu)自大連寶生物公司;質(zhì)粒提取試劑盒、逆轉(zhuǎn)錄試劑盒DNA膠回收純化試劑盒購(gòu)自Promega公司;PLEKHA1抗體購(gòu)自Santa Cruz公司;Transwell chambers購(gòu)自Corning公司;N-formyl-me?thionyl-leucyl-phenylalanine(fMLP,F(xiàn)3506)購(gòu)自 Sig?ma-Aldrich公司。
以pCMV-Myc-PLEKHA1為模板進(jìn)行PCR,上下游引物分別為P1(5'-TACGAATTCACATGCCTT ATGTGGATCGACA-3')和 P2(5'-CGCGGCCGCTTC ACACATCGCTGACTGGCAG-3')(循 環(huán) 參 數(shù) :94℃30 s、68℃ 2 min,30個(gè)循環(huán))。純化后得到目的片段,經(jīng)雙酶切后重組入慢病毒載體pCDH,重組慢病毒載體經(jīng)雙酶切鑒定并測(cè)序。
293FT包裝細(xì)胞(培養(yǎng)基為高糖DMEM添加10%胎牛血清,0.1 mmol/L NEAA,0.2 mol/L L-谷氨酰胺)培養(yǎng)至細(xì)胞對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期時(shí)接種,培養(yǎng)基中不加抗生素。以六孔板為例,總質(zhì)粒轉(zhuǎn)染量為6 μg,分別為 pMD 1 μg、SPA 2 μg、pCDH-PLEKHA1 3 μg。轉(zhuǎn)染后第 2 d換液,每孔加2 mL,轉(zhuǎn)染后48 h再補(bǔ)2 mL;轉(zhuǎn)染后72 h收上清,用0.22 μm濾器過(guò)濾,-70℃保存或立刻使用。
六孔板鋪細(xì)胞,被感染細(xì)胞的密度以4 d后長(zhǎng)滿為宜,病毒上清與完全培養(yǎng)基1∶1使用。4~5 d可見(jiàn)部分細(xì)胞發(fā)綠色熒光,此時(shí)用嘌呤霉素5 μg/mL處理24 h,然后換為新鮮的完全培養(yǎng)基,以促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)。
細(xì)胞用TNE裂解液[50 mmol/L Tris(pH7.4),150 mmol/L NaCl,5 mmol/L EDTA,1%NP-40,加蛋白酶和磷酸酶抑制劑(Roche)]裂解,SDS-PAGE分離蛋白后電轉(zhuǎn)移至NC膜,用脫脂牛奶封閉液封閉1 h;加入一抗,室溫溫育2 h或4℃溫育過(guò)夜;用TBST洗膜3次,每次10 min;加入相應(yīng)的二抗,室溫溫育1 h;用TBST洗膜3次,每次10 min;將ECL顯色液加到膜上,用保鮮膜把膜包起來(lái);暗室中X線膠片曝光,顯影、定影,流水沖洗X線膠片,干燥保存。
小室孔徑8 μm,直徑6.5 mm。將1×105細(xì)胞混懸于100 mL RPMI1640培養(yǎng)基中加入小室,下層培養(yǎng)孔加入1 nmol/L fMLP;24 h后用甲醇固定小室中細(xì)胞,再用結(jié)晶紫溶液(0.1%結(jié)晶紫,20%甲醇)染色10 min;將小室沖洗干凈,用棉簽擦掉小室內(nèi)側(cè)膜上的細(xì)胞;取下小室底膜,于載玻片上觀察拍照,隨機(jī)選取至少5個(gè)視野計(jì)數(shù)。
數(shù)據(jù)以 x±s表示,兩組間比較用 t檢驗(yàn),P<0.05判斷為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
以pCMV-Myc-PLEKHA1質(zhì)粒為模板,PCR擴(kuò)增PLEKHA1基因的重組慢病毒表達(dá)質(zhì)粒經(jīng)EcoRⅠ、NotⅠ雙酶切后可獲得1200 bp的目的片段(圖1)。測(cè)序結(jié)果表明目的片段與NCBI公布的序列一致(未示)。
RAW264.7細(xì)胞分別感染對(duì)照病毒和PLEKHA1表達(dá)病毒,經(jīng)嘌呤霉素篩選,連續(xù)傳代5次后收集細(xì)胞進(jìn)行Western印跡,以內(nèi)源抗體檢測(cè)。與對(duì)照組細(xì)胞相比,穩(wěn)定表達(dá)PLEKHA1的RAW264.7細(xì)胞的PLEKHA1蛋白表達(dá)水平提高近30倍(圖2),說(shuō)明穩(wěn)定表達(dá)小鼠PLEKHA1的RAW264.7細(xì)胞系構(gòu)建成功。
圖1 重組質(zhì)粒的雙酶切鑒定
穩(wěn)定表達(dá)小鼠PLEKHA1的RAW264.7細(xì)胞系構(gòu)建成功后,采用Transwell方法研究PLEKHA1對(duì)巨噬細(xì)胞遷移的影響。計(jì)數(shù)聚碳酸酯膜下表面的細(xì)胞數(shù),結(jié)果見(jiàn)圖3,PLEKHA1組穿過(guò)小室的細(xì)胞數(shù)明顯低于對(duì)照組(46±7 vs 18±4,P<0.05)。
圖2 Western印跡檢測(cè)PLEKHA1的表達(dá)
圖3 細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)
遷移是細(xì)胞最古老的行為之一。單細(xì)胞生物覓食,多細(xì)胞生物的發(fā)育、創(chuàng)傷愈合以及免疫反應(yīng)無(wú)不需要細(xì)胞遷移的參與。巨噬細(xì)胞的遷移更是與免疫反應(yīng)直接相關(guān)。巨噬細(xì)胞遷移異常,與動(dòng)脈粥樣硬化、肥胖的發(fā)生密切相關(guān)[7-8]。因此,發(fā)現(xiàn)新的巨噬細(xì)胞遷移調(diào)控因子,對(duì)于深化對(duì)巨噬細(xì)胞相關(guān)疾病發(fā)生發(fā)展的認(rèn)識(shí)有重要作用。在本研究中,我們以小鼠RAW264.7巨噬細(xì)胞為研究對(duì)象,通過(guò)慢病毒介導(dǎo)的方法,獲得穩(wěn)定表達(dá)PH結(jié)構(gòu)域蛋白PLEKHA1的細(xì)胞株,并檢測(cè)了其遷移能力。結(jié)果顯示巨噬細(xì)胞中過(guò)表達(dá)PLEKHA1能使其遷移能力減弱,提示PLEKHA1是一個(gè)新的巨噬細(xì)胞遷移調(diào)控因子。這一細(xì)胞株的建立,也為進(jìn)一步研究PLEKHA1在巨噬細(xì)胞相關(guān)病理生理過(guò)程中的作用及機(jī)制提供了模型。
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