羅海恩+毛新展
[摘要] 目的 探討NF-κB p65基因沉默對類風濕性關節(jié)炎滑膜HFLS-RA細胞增殖及凋亡的影響。 方法 采用陽離子脂質體LipofectamineTM2000轉染NF-κB p65的siRNA至HFLS-RA細胞中,利用RT-PCR和Western blot技術分別檢測HFLS-RA細胞中NF-κB p65 mRNA和蛋白的表達情況。噻唑藍MTT法和流式細胞儀檢測細胞的增殖率和凋亡率。 結果 與空白對照組和陰性對照組比較,轉染siRNA后的HFLS-RA細胞中NF-κB p65 mRNA、蛋白表達量和細胞增殖率均明顯下降,而細胞凋亡率明顯升高,差異均有統(tǒng)計學意義(均P < 0.05)。 結論 NF-κB p65基因在類風濕性關節(jié)炎滑膜HFLS-RA細胞的增殖和凋亡過程中起著重要作用,使其沉默后能夠抑制滑膜HFLS-RA細胞增殖,誘導其凋亡。
[關鍵詞] 類風濕性關節(jié)炎;滑膜細胞;NF-κB;細胞增殖;細胞凋亡
[中圖分類號] R593.220.2 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210(2017)12(b)-0008-04
[Abstract] Objective To investigate the effect of NF-κB p65 gene silencing on proliferation and apoptosis of rheumatoid arthritis synovial HFLS-RA cells. Methods NF-κB p65 siRNA was transfected into HFLS-RA cells by cationic liposome LipofectamineTM2000, and the expression of NF-κB p65 mRNA and protein in HFLS-RA cells was detected by RT-PCR and Western blot respectively. The proliferation and apoptosis of HFLS-RA cells were separately detected by MTT and flow cytometry assay. Results Compared with the blank control group and the negative control group, the expression of NF-κB p65 mRNA, protein and cell proliferation rate in the HFLS-RA cells transfected with siRNA was decreased, while the apoptosis rate was increased, and the differences were statistically significant (all P < 0.05). Conclusion NF-κB p65 gene plays an important role in the proliferation and apoptosis of synovial HFLS-RA cells in rheumatoid arthritis, and silencing its expression can inhibit the proliferation of synovial HFLS-RA cells and induce its apoptosis.
[Key words] Rheumatoid arthritis; Synovial cells; NF-κB; Cell proliferation; Cell apoptosis
類風濕性關節(jié)炎(RA)是一種病因未明的復雜的自身免疫疾病?;こ衫w維樣滑膜細胞(fibroblast-like synoviocytes,F(xiàn)LSs)過度增生是RA最顯著的特征之一,在RA的發(fā)生發(fā)展過程中起著重要作用[1-2]。因此,尋找抑制滑膜細胞增殖或促進凋亡的作用靶點,可有效緩解或治療RA病。NF-κB是一種廣泛的真核細胞核轉錄因子,調控著多種基因的表達,與機體的多種生理病理疾病密切相關[3-4]。研究發(fā)現(xiàn),NF-κB在RA滑膜炎性反應中起著重要作用[5-6],但其具體的作用機制研究較少。本研究采用陽離子脂質體轉染NF-κB p65的siRNA,觀察NF-κB p65基因沉默對滑膜細胞HFLS-RA增殖及凋亡的影響。
1 材料與方法
1.1 材料與儀器
原代滑膜HFLS-RA細胞購于美國Cell Applications公司,胎牛血清FBS和DMEM培養(yǎng)基購自美國Hyclone公司,鼠抗NF-κB p65單克隆抗體、β-actin抗體和抗小鼠免疫球蛋白G(IgG)二抗購于英國Abcam公司,ELx808酶標儀購于美國Bio Tek公司,TaqDNA聚合酶、DNA marker DL2000和PCR引物購自上海生工生物工程有限公司。LipofectaminTM2000轉染試劑購于美國Invitrogen公司。TRIzol提取試劑盒和M-MLV 逆轉錄試劑盒購于美國Gibco公司,Bio-Rad凝膠電泳成像儀購于美國 PE公司,CO2培養(yǎng)箱購于美國Thermo公司。
1.2 方法
1.2.1 細胞培養(yǎng) 將HFLS-RA細胞培養(yǎng)在含15%FBS的DMEM培養(yǎng)基(包含100 μg/mL鏈霉素和100 U/mL青霉素)中,在37℃、5%CO2的培養(yǎng)箱常規(guī)培養(yǎng)。2~3 d傳代1次,傳至第5代時取對數(shù)期細胞進行實驗。
1.2.2 siRNA轉染與分組 在轉染前1 d,以3×104個/孔的細胞密度接種于標準的6孔板中,培養(yǎng)基為高糖型DMEM培養(yǎng)液。待細胞融合度達到70%左右時,按照LipofectaminTM2000說明書的實驗步驟,利用脂質體將siRNA轉染至HFLS-RA細胞中。實驗分為無任何處理因素的空白對照組,脂質體法轉染陰性對照siRNA的陰性對照組和預轉染NF-κB/p65 siRNA的siRNA轉染組(siRNA轉染的終濃度為45 nmol/L)。每組實驗重復5次。endprint
1.2.3 NF-κB P65 mRNA和蛋白的表達 ①采用RT-PCR檢測NF-κB p65 mRNA的表達水平。轉染24 h后,按照TRIzol提取試劑盒說明書提取各組細胞的總RNA,使用ELx808酶標儀檢測總RNA的濃度和純度,按照M-MLV逆轉錄試劑盒說明書進行逆轉錄,以cDNA為模板進行PCR擴增,其中NF-κB p65的引物參照Zhang等[7]實驗:上游引物5′-GGGAAGGA?鄄ACGCTGTCAGAG-3′;下游引物5′-TAGCCTCAGGG?鄄TACTCCATCA-3′,擴增片斷204 bp;內參照β-actin上游引物5′-CCACGAAACTACCTTCAACTCC-3′,下游引物5′-GTGATCTCCTTCTGCATCCTGT-3′,擴增片斷132 bp。PCR擴增條件為95℃ 5 min,95℃ 30 s,56℃1 min,72℃ 45 s,30個循環(huán),72℃ 10 min。取PCR產物10 μL瓊脂糖(濃度為1.5%)凝膠電泳,以Bio-Rad凝膠電泳成像儀攝像,以β-actin為內參,以目的基因灰度值與β-actin灰度值的比值計算目的基因片段的相對表達量。②采用Western blot檢測NF-κB p65蛋白的表達。收集轉染24 h后的各組細胞,加入裂解液提取總蛋白,使用BCA法檢測蛋白濃度。取上清蛋白量100 μg進行12% SDS-PAGE凝膠電泳、轉PVDF膜,5%脫脂奶粉室溫封閉2 h,特異性一抗(鼠抗NF-κB p65單克隆抗體和β-actin抗體)4℃孵育過夜,山羊抗小鼠IgG二抗室溫孵育2 h后,ECL顯色,經Bio-Rad凝膠電泳成像儀采集。以β-actin為內參,收集條帶用Image Pro Plus軟件進行灰度定量分析。
1.2.4 細胞增殖實驗 收集轉染48 h的對數(shù)期HFLS-RA細胞,經胰消化酶(0.25%)消化細胞后以1×104個/孔細胞濃度接種到96孔板上,置于37℃、5%CO2條件下培養(yǎng)24 h,實驗仍以空白對照組、陰性對照組和siRNA轉染組,每組設5個復孔,繼續(xù)培養(yǎng)24 h和48 h后,棄培養(yǎng)液后每孔加入5 mg/mL的MTT溶液20 μL,4 h后加入200 μL DMSO,充分溶解后,使用酶標儀在570 nm處檢測各組的吸光值OD。計算出各組細胞的增殖抑制率,增殖抑制率=(1-實驗組OD/對照組OD)×100%。
1.2.5 細胞凋亡實驗 收集上述實驗中轉染48 h的對數(shù)期的各組HFLS-RA細胞,調整細胞濃度為5×103個/mL,經預冷的PBS洗滌后,加入200 μL結合緩沖液重懸細胞,加入5 μL膜聯(lián)蛋白-V-異硫氰酸熒光素(Annexin-V-FITC)和10 μL碘化丙啶(PI),避光孵育10 min后,上流式細胞儀檢測各組細胞的細胞凋亡率。其中每組實驗均設5個重復。
1.3 統(tǒng)計學方法
實驗中的數(shù)據(jù)資料采用Graph Pad Prism軟件進行統(tǒng)計學分析,計量資料以均數(shù)±標準差(x±s)表示,采用t檢驗,以P < 0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2 結果
2.1 各組細胞中NF-κB p65 mRNA和蛋白的表達
熒光定量分析各組HFLS-RA細胞結果(圖1)顯示,NF-κB p65 mRNA空白對照組、陰性對照組和siRNA轉染組的mRNA的相對表達量分別為(0.431±0.028)、(0.410±0.042)和(0.206±0.035)。與空白對照組和陰性對照組比較,siRNA轉染組的NF-κB p65 mRNA表達量明顯降低(P < 0.05)。陰性對照組與空白對照組比較差異無統(tǒng)計學意義(P > 0.05)。Western blot檢測結果(圖2)顯示,siRNA轉染組的NF-κB p65蛋白的相對表達水平(0.336±0.042)明顯低于空白對照組(0.752±0.056)和陰性對照組(0.715±0.048),差異有統(tǒng)計學意義(P < 0.05)。
2.2 各組細胞增殖抑制率的變化
MTT法檢測各組HFLS-RA細胞結果顯示,空白對照組、陰性對照組和siRNA轉染組的增殖抑制率均隨時間的延長而增大;相同作用時間下,與空白對照組和陰性對照組比較,siRNA轉染組的增殖抑制率明顯降低,差異有統(tǒng)計學意義(P < 0.05),但空白對照組和陰性對照組比較差異無統(tǒng)計學意義(P > 0.05)。見表1。
2.3 各組細胞凋亡水平的變化比較
流式細胞儀檢測結果(圖3)顯示,空白對照組、陰性對照組和siRNA轉染組的細胞凋亡率分別為(9.12±2.16)%、(12.20±3.58)%和(20.20±4.85)%。與空白對照組和陰性對照組比較,siRNA轉染組的細胞凋亡率明顯升高,差異有統(tǒng)計學意義(P < 0.05);陰性對照組與空白對照組細胞凋亡率比較,差異無統(tǒng)計學意義(P > 0.05)。
3 討論
RA是一種嚴重的常見慢性自身免疫性疾病,表現(xiàn)為關節(jié)和關節(jié)周圍組織的非感染性炎癥,最終導致關節(jié)壞損或畸形。Vaubel首次從實驗室中培養(yǎng)出滑膜細胞,并將其分為巨噬樣滑膜細胞和成纖維樣滑膜細胞[8]。研究發(fā)現(xiàn),成纖維樣滑膜細胞與RA滑膜病變密切相關,滑膜組織異常增生是RA的主要病理特征[9-10]。研究類風濕性關節(jié)炎滑膜細胞增殖及凋亡的機制具有重要意義。
RNA干擾(RNA interference,RNAi)是指利用雙鏈RNA,通過堿基互補配對使目的基因沉默的技術,目前該技術具有高效性和高特異性性等特點,被廣泛應用于遺傳學疾病、腫瘤和抗病毒等研究,并成為靶向基因治療的有效工具[11-13]。
NF-κB是一種由Sen和Baltimore在小鼠B淋巴細胞中發(fā)現(xiàn),在炎癥、免疫反應中占中心地位的快反應轉錄因子,參與了炎性反應、免疫應答、細胞增殖及凋亡等基因的表達,并且在慢性炎性反應過程中起著關鍵性作用。NF-κB p65是NF-κB中最重要的功能性亞單位之一,可反式激活多種基因調節(jié)細胞的增殖及凋亡。Luo等[14]通過下調NF-κB p65發(fā)現(xiàn)可促進HeLa細胞的增殖及侵襲能力。Zhang等[7]發(fā)現(xiàn)沉默NF-κB p65表達可抑制肺腺癌細胞株A549增殖并誘導其凋亡。Wang等[15]研究發(fā)現(xiàn)靶向沉默p65基因可抑制人乳腺癌細胞增殖,促進細胞凋亡。有研究發(fā)現(xiàn),TREM-2基因和CTGF基因沉默對類風濕關節(jié)炎成纖維樣滑膜細胞遷移、侵襲和凋亡有一定的影響[16-17]。為探討NF-κB p65基因沉默是否影響滑膜細胞的增殖及凋亡,本研究將NF-κB p65小干擾RNA轉染后,檢測到滑膜HFLS-RA細胞中NF-κB p65 mRNA和蛋白的表達水平均受到明顯的抑制,結果顯示所采用的siRNA成功沉默目的基因表達。本研究采用MTT法和流式細胞儀檢測了轉染48 h后滑膜HFLS-RA細胞的增殖抑制率和凋亡率的變化。結果發(fā)現(xiàn),siRNA轉染組的增殖抑制率明顯降低,凋亡率明顯升高。表明NF-κB p65基因沉默可抑制滑膜HFLS-RA細胞增殖和誘導其凋亡,并提示p65基因可能是治療RA的潛在靶點。endprint
綜上所述,NF-κB p65基因沉默可抑制滑膜HFLS-RA細胞增殖,誘導其凋亡,為研究和治療RA提供理論依據(jù)。
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(收稿日期:2017-09-01 本文編輯:張瑜杰)endprint