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本研究分为三章:
第一章、SCD1 与高脂饮食诱导大鼠肝细胞凋亡的相关性
目的:研究SCD1 在高脂饮食大鼠肝脏的表达及其与肝细胞凋亡的相关性。
方法:30 只SD 大鼠随机分成正常组、高脂组,分别给予普通饲料和高脂饲料喂养。在实验的第8w,16w和24w 分批处死。HE 染色观察肝细胞组织学改变,逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测SCD1 mRNA和SPT mRNA的表达,TUNEL 方法观察肝细胞的凋亡。
结果:肝组织HE 染色显示高脂组大鼠肝脏8w 即达到脂肪肝的诊断标准。RT-PCR 分析结果显示高脂组SCD1 mRNA 表达下降,SPT mRNA 表达进行性上升。TUNEL 凋亡检测表明,随着高脂喂养时间延长,肝细胞凋亡加重。SCD1 表达与SPT和凋亡指数(AI)呈负相关,SPT 表达和AI 指数呈正相关。
结论:长期高脂饮食可引起肝SCD1 表达下调,同时,促进细胞凋亡关键基因SPT的表达,肝细胞凋亡增多。
第二章、SCD1 重组慢病毒载体构建
目的:构建含有大鼠肝脏SCD1基因的重组慢病毒载体pGC-FU-SCD1-GFP,为进一步研究SCD1基因在大鼠肝细胞凋亡中的作用奠定基础。
方法:TRIZOL 法抽提大鼠肝脏总RNA,RT 得到cDNA。根据Gene-Bank中已经公布的SCD1基因序列,设计SCD1 钩取引物,PCR 扩增SCD1 目的基因。SCD1基因克隆到慢病毒载体pGCFU质粒中。重组质粒经Age1 酶切、PCR、及测序鉴定后,脂质体介导转染293T细胞,荧光显微镜观察GFP的表达及Western Blotting 检测SCD1蛋白的表达。最后经293T细胞包装扩增后得到携带SCD1基因的重组慢病毒,转染293T细胞并对SCD1蛋白鉴定。
结果:PCR、酶切及测序鉴定证实目的基因正确克隆至慢病毒质粒pGC-FU中。293T细胞包装出病毒颗粒的滴度为2×109TU/ml。转染293T细胞后经荧光显微镜可观察到GFP的表达,Western Blotting 检测可见SCD1蛋白的表达。
结论:过表达SCD1 重组慢病毒载体成功构建。
第三章、SCD1 过表达影响大鼠BRL 肝细胞系凋亡机理
目的:探讨SCD1 过表达影响大鼠BRL 肝细胞系凋亡作用的可能途径。
方法:通过台盼兰染色检测软脂酸诱导BRL 肝细胞死亡率确定下游实验软脂酸添加浓度。预试验测定慢病毒载体在大鼠BRL 肝细胞系中表达的MOI 值。培养细胞分组为:非加药组和加药组。非加药组包括一般培养细胞组(CON)、一般培养加阴性病毒对照组(NC)及一般培养过表达病毒组(SCD1-LV);加药组包括一般培养加软脂酸组(CON+)、一般培养加阴性病毒和软脂酸组(NC+)及一般培养加过表达病毒和软脂酸组(SCD1-LV+)。实时荧光定量PCR 检测SCD1 mRNA,逆转录聚合酶链反应法检测SPT mRNA 表达的变化,流式细胞术测细胞线粒体膜电位的变化,用膜电位正常细胞百分比(JC-1+%)表示膜电位改变,PI 单染检测各组细胞凋亡及周期分析。
结果:与对照组相比,400μmol/L的软脂酸诱导72h细胞死亡率显著上升。病毒在BRL 肝细胞的复感染指数(MOI)为20。SCD1-LV组SCD1 表达明显上升。软脂酸诱导引起CON+和NC+组SCD1 表达的下降、SCD1-LV+组SCD1表达明显上升;CON+和NC+组SPT 表达升高,SCD1-LV+组SPT的表达则有一定的下降;CON+和NC+组JC-1+%较低,SCD1-LV+组JC-1+%与对照组相似;CON+和NC+组出现明显的凋亡峰,且细胞周期中S期细胞比例显著下降,细胞增殖能力下降,SCD1-LV+组凋亡细胞比率显著减少。
结论:用SCD1 慢病毒载体感染BRL肝细胞系,SCD1 表达升高,增强细胞对饱和脂肪酸的去饱和作用,过表达SCD1 降低软脂酸诱导的脂毒性和凋亡,使紊乱的线粒体膜电位得到恢复。