劉立明
(吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院,吉林吉林 132101)
傳統(tǒng)的基因疫苗載體主要為病毒載體,其轉(zhuǎn)移率較高,穩(wěn)定性強(qiáng),但是靶向性不強(qiáng),存在安全風(fēng)險(xiǎn)、容量限制以及局部用藥極不方便等問題。理想的腫瘤治療基因載體應(yīng)具有良好的靶向性,減毒沙門氏菌就具有良好的嗜腫瘤特性。沙門氏菌(salmonella)是一種胞內(nèi)寄生的兼性厭氧菌,突破腸道屏障的沙門氏菌被吞噬細(xì)胞吞噬后,被運(yùn)送至相關(guān)粘膜及全身淋巴組織,通過血液循環(huán),定居在肝、脾及腫瘤組織。本研究以綠色熒光蛋白(green fluorescent protein,GFP)基因?yàn)槟康幕驑?gòu)建真核表達(dá)載體轉(zhuǎn)化減毒鼠傷寒沙門氏菌,在體外對(duì)其機(jī)制進(jìn)行研究,為進(jìn)行各種目的基因的導(dǎo)入研究其在腫瘤基因治療中的作用,為進(jìn)一步闡明其靶向性機(jī)制奠定基礎(chǔ)。
脂質(zhì)體 Lipofectamine,PVAX-EGFP質(zhì)粒為本實(shí)驗(yàn)室保存,Xho I與BamH I購(gòu)自 Invitrogen公司,RPMI 1640 培養(yǎng)液、牛血清購(gòu)自Gibco 公司,人肝癌細(xì)胞HepG-2購(gòu)自中科院上海生命研究院。熒光顯微鏡及成像系統(tǒng)為日本Olymps產(chǎn)品。
無菌操作取1.5μL(5pg-0.5μg)PVAX-EGFP質(zhì)粒加入到裝有新鮮制備的沙門氏菌感受態(tài)細(xì)胞的小管中混勻;將混合物轉(zhuǎn)移至電極杯中,放入樣品槽;將電轉(zhuǎn)儀電壓調(diào)到1.5kV,電擊后取出電極杯,立刻加入1 ml LB培養(yǎng)液,混勻轉(zhuǎn)移至無菌培養(yǎng)管中,37℃中振蕩培養(yǎng)40min,涂布于含有AmpLB平板上。
挑去單菌落接種于含有Amp的LB培養(yǎng)基中培養(yǎng)過夜,從沙門氏菌中抽提質(zhì)粒,1%瓊脂糖凝膠電泳鑒定,抽提的質(zhì)粒進(jìn)行Xho I與BamH I雙酶切,將鑒定含有PVAX-EGFP的沙門氏菌命名為Ty21/PVAX-EGFP。
在6孔細(xì)胞培養(yǎng)板中接種1×105個(gè)HepG-2細(xì)胞,營(yíng)養(yǎng)液為1640(含5%胎牛血清),5%CO2培養(yǎng)箱37℃培養(yǎng)18~24 h至40~60%的細(xì)胞融合度,轉(zhuǎn)染前,用0.01 mol/L PBS(pH7.4)洗滌細(xì)胞1次;5 000 rpm離心收集菌體,用0.01 mol/L PBS 重懸;用Ty21/PVAX-EGFP 重組菌感染細(xì)胞(數(shù)量為10∶1)20 min;用0.01 mol/L PBS(pH7.4)洗滌細(xì)胞3 次,再用含100 mg/L 青鏈霉素的1640 培養(yǎng)液培養(yǎng)2 h;換用含10 mg/L 青鏈霉素的1640(含2 %胎牛血清)繼續(xù)培養(yǎng)48~96 h,在熒光倒置顯微鏡下觀察EGFP在細(xì)胞的表達(dá)。
收集轉(zhuǎn)染時(shí)間為72 h 的HepG-2細(xì)胞,用胰酶消化,反復(fù)凍融5 次,4℃,8 000 r/min 離心5 min,收集上清液,加入等量上樣緩沖液,煮沸5 min,冰浴2 min,- 20℃?zhèn)溆?。?xì)胞裂解物經(jīng)SDSPAGE 電泳分離后,轉(zhuǎn)移至硝酸纖維素(NC)膜,用5 %脫脂奶PBS 封閉液封閉2 h,用0.5 %吐溫-20 的PBST洗滌3 次(每次10 min),加入適量用封閉液稀釋的鼠抗EGFP血清,37℃作用1.5 h后,再用PBST洗滌3 次(10 min/次),加入作適當(dāng)稀釋的羊抗鼠IgG-HRP 1 h,用PBST 洗膜3次(10 min/次)后,顯色。
質(zhì)粒進(jìn)行Xho I與BamH I雙酶切后,出現(xiàn)約780bp的目的條帶,詳見圖1:
圖1 沙門氏菌重組質(zhì)料圖譜
培養(yǎng)48~96 h,在熒光倒置顯微鏡下可見EGFP在細(xì)胞中表達(dá),詳見圖2。
圖2 沙門氏菌熒光圖譜
經(jīng)western blot 鑒定后在27ku處有1條特異的印跡帶,詳見圖3。
圖3 沙門氏菌印跡帶
沙門氏菌是是1種侵襲性胞內(nèi)菌,它與宿主之間的反應(yīng)通過Ⅲ型分泌機(jī)制介導(dǎo),這種機(jī)制使細(xì)菌的效應(yīng)蛋白能直接轉(zhuǎn)移到真核細(xì)胞發(fā)揮作用,使其可以傳遞表達(dá)效應(yīng)基因并同時(shí)表達(dá)多種治療性蛋白,為沙門氏菌用作腫瘤基因治療的靶向載體提供了可能。而近年來迅速發(fā)展的基因工程技術(shù)能將沙門氏菌的致病基因敲除后得到減毒菌株,為安全性提供了保證。國(guó)外將減毒鼠傷寒沙門氏菌獨(dú)立或作為基因載體治療小鼠黑色素瘤等惡性腫瘤多有報(bào)道,效果良好。國(guó)內(nèi)亦有人將減毒鼠傷寒沙門氏菌(SL3261)作為口服基因治療載體治療小鼠乳腺癌和肺癌,取得一定效果。
本研究將PVAX-EGFP利用電轉(zhuǎn)化方式成功轉(zhuǎn)入沙門氏菌中,經(jīng)熒光倒置顯微鏡觀察、western blot鑒定,證實(shí)了以減毒沙門氏菌為載體傳遞PVAX-EGFP能夠在HepG-2細(xì)胞內(nèi)得到表達(dá),為以減毒沙門氏菌Ty21做為運(yùn)轉(zhuǎn)載體構(gòu)建新型抗腫瘤疫苗奠定了基礎(chǔ)。
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