EF-1A2反义寡核苷酸对卵巢癌SKOV3细胞增殖和凋亡的影响

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目的:卵巢癌是妇科最常见的恶性肿瘤,严重威胁妇女健康。由于缺乏有效的早期诊断方法及治疗,70%的卵巢癌患者被发现已是晚期,在现有治疗手段下,5年生存率一直徘徊在28%~35%,远期生存率不超过15%~30%。要寻找新的治疗方法,以进一步提高卵巢癌患者的生存时间和生活质量。自从发现原癌基因和抑癌基因以及与癌症发生发展的密切关系,癌症被认为是基因变化的疾病,因此基因治疗可能成为治疗癌症的有效途径。目前,反义基因治疗是基因治疗中的一个重要方面。许多研究表明,癌基因的过度表达对卵巢癌的生物学行为及预后有影响。研究报道EF-1A2有癌基因的特性,在蛋白质合成过程中起重要作用,通过调节细胞骨架的合成,有利于细胞的生长。EF-1A2在25%~30%卵巢癌和已建立的细胞株中存在基因扩增和蛋白产物的高度表达。学者研究发现EF-1A2过度表达的患者其5年生存率降低,并发现晚期卵巢癌患者EF-1A2表达率增高。提示EF-1A2与卵巢癌的预后呈负相关。反义基因治疗是根据碱基互补原理,使用与目标靶的遗传物质(DNA或mRNA)特定互补的短核苷酸片段封闭基因表达的方法。因其作用有高度选择性和特异性,成为研究热点。由于EF-1A2癌基因在卵巢癌中主要以扩增和高表达形式存在,在理论上,应用EF-1A2反义核酸有可能封闭其癌<WP=4>基因的高表达,从而抑制肿瘤细胞增殖达到治疗目的。因此,通过反义技术封闭EF-1A2癌基因,诱导肿瘤细胞凋亡,可能成为卵巢癌治疗的一种新手段。本实验利用EF-1A2反义寡核苷酸 (EF-1A2 Antisense oligodeoxynucleotides AS-ODNs) 作用于人卵巢癌细胞株SKOV3,体外观察EF-1A2 AS-ODNs对卵巢癌细胞细胞增殖和凋亡的影响,初步探讨EF-1A2 AS-ODNs的作用效果和机理,为卵巢癌的治疗提供新的思路。方法:1 寡核苷酸的设计合成 设计针对EF-1A2基因翻译起始位点包括起始密码在内的21个碱基的反义寡核苷酸(ASODNS)和相对应的正义寡核苷酸(SODNS),并对首尾两末端各3个碱基进行硫代磷酸化修饰。2 细胞培养 将处于对数生长期的卵巢癌细胞株SKOV3按相应的浓度加入培养瓶和96孔培养板于37.5℃ , CO2含量5.0%,湿度99%的孵箱中培养24h后,弃掉培养液,以无血清培养液培养48h后设反义组、正义组和空白对照组。每组加入不同浓度 (5、10、20μmol/L) 的反义、正义寡核苷酸和等量培养液,培养相应的时间。3 细胞增殖抑制试验 采用MTT法测细胞增殖抑制情况。4 形态学观察 倒置相差显微镜和Giemusa染色法从形态学上观察细胞凋亡的情况。5 DNA Ladder测定 提取细胞DNA,用1.5%琼脂糖凝胶电泳进一步检测发生凋亡的特征性DNA降解。6 流式细胞术分析 采用流式细胞仪定量分析经不同作用浓度卵巢癌细胞凋亡率及细胞周期特异性和bcl-2蛋白表达情况。结果:1 采用MTT法测细胞增殖抑制率,描绘生长柱状图可知经EF-1A2反义寡核苷酸处理的SKOV3细胞生长<WP=5>缓慢,表现出明显的生长抑制,并呈作用浓度和时间依赖性。而正义组及空白组细胞则正常生长。2 形态学观察 倒置相差显微镜观察,正义组细胞生长良好,细胞透明,密度较大,呈复层性生长,细胞呈梭形,胞浆内颗粒较少,细胞核隐约可见。反义组细胞密度明显减小,细胞颗粒较多,细胞间界限模糊,漂浮细胞数量增加,存活细胞显著减少。经染色后进行光镜观察,可看到细胞形态也出现了明显改变,正义组细胞形态饱满,细胞核染色均匀,核仁清晰可见,而在反义组细胞中出现细胞质浓缩,变圆,核染不均匀,核物质边聚成新月形或块状,但未见大量凋亡小体。提示反义组细胞出现凋亡的形态学改变。3 DNA Ladder测定 提取反义组和正义组细胞DNA,经1.5%琼脂糖凝胶电泳显示反义组细胞DNA出现凋亡的特征性改变,即DNA呈梯度样降解。随着作用时间的延长,梯状样条带逐渐明显。正义组细胞DNA未出现凋亡的特征性改变。进一步证明反义寡核苷酸诱导卵巢癌细胞凋亡。4 细胞凋亡率变化 流式细胞仪检测表明反义组细胞5μmol/L凋亡率5.73%,而正义组及空白组细胞凋亡率分别为3.67%和3.47%。随浓度增加,凋亡率增加,20μmol/L反义组细胞凋亡率达到14.73%, 正义组和空白组细胞凋亡率则为3.81%和3.52%。反义组凋亡率与正义组及空白组相比较,差异有显著性(P<0.01)。而正义组及空白组比较,无统计学意义(P>.05)。提示EF-1A2反义寡核苷酸诱导卵巢癌细胞凋亡。5 细胞周期与增殖指数变化 细胞周期分析表明5μmol/L反义组细胞于G0~G1期细胞分布率为79.33%,而正义组及空白组为74.53%和72.67%,反义组和正义组及空白组相比<WP=6>较P<0.05, 说明分布率差异有显著性。10μmol/L G0~G1期细胞分布率为84.07%,而正义组及空白组为72.33%和72.67%,( P<0.01)。 20μmol/L G0~G1期细胞分布率为87.67%,而正义组及空白组为73.00%和72.67%,( p<0.01)。 S期和G2~M期细胞分布百分率则相反,即反义组细胞在此两期内细胞分布百分率减少,正义组及空白组细胞分布百分率增多,5-20μmol/L S期反义组为10.33%,8.03%,5.33%, 正义组和空白组为12.67%,13.83%, 13.67%、14.33%和14.02%。G2~M期反义组为13.83%、8.03%、5.4%,正义组和空白组分别为13.67%、13.70%、1
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