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高雄激素症状(hyperandrogenism)或高雄激素血症(hyperandrogenemia)是多囊卵巢综合征(polycysticovarysyndrome,PCOS)的重要病理生理改变,异常升高的黄体生成素(luteinizinghormone,LH)及高胰岛素血症(hyperinsulinemia)最终都可引起卵巢卵泡膜细胞雄激素合成增加。为探讨特异性小干扰RNA(smallinterferingRNA,siRNA)对雄激素合成的影响,针对雄激素合成关键酶17α-羟化酶和17,20-裂解酶,由CYP17基因编码,化学合成4条CYP17siRNA。由于卵泡膜细胞标本的珍贵和稀少,构建携带CYP17和报告基因增强型绿色荧光蛋白(enhancedgreenfluorescenceprotein,EGFP)的质粒转染人宫颈癌细胞HeLa,观察不同CYP17siRNA对外源性CYP17基因的抑制效果。同时观察筛选出最佳的CYP17siRNA对PCOS和正常人卵泡膜细胞合成雄激素的影响,从而研究RNA干扰技术在降低PCOS高雄激素合成中的应用可能性。
第一部分CYP17siRNA的有效性筛选目的:应用RNA干扰技术探讨不同CYP17siRNA对外源性CYP17基因的抑制效果及与剂量的相关性。
方法:构建携带目的基因CYP17及报告基因增强型绿色荧光蛋白的质粒,使用脂质体将质粒转染入HeLa细胞,同时共转染候选的4条siRNA(siRNA481,siRNA1074,siRNA1221,siRNA827)和一条阴性对照(nonspecificsiRNA),荧光显微镜观察及流式细胞术(flowcytomety,FCM)检测绿色荧光蛋白的表达反映对CYP17表达的影响,筛选出一条抑制效果最佳的siRNA。在后续的实验中,以该siRNA为实验对象,和nonspecificsiRNA各自以10nM、20nM、50nM、100nM、200nM的浓度与质粒、脂质体共转染,探讨其抑制效果与剂量的相关性。
结果:1.将质粒、4条CYP17siRNA或nonspecificsiRNA与脂质体共转染HeLa细胞72h后,与仅转染质粒组、nonspecificsiRNA组相比较,siRNA1221组绿色荧光蛋白表达水平明显下调。
2.各自以10nM、20nM、50nM、100nM、200nM的浓度与质粒、脂质体共转染,以仅转染质粒组的绿色荧光蛋白强度为1,各组相对绿色荧光强度分别为:nonspecificsiRNA组:1.0718±0.11435,0.9565±0.11443,0.9690±0.10193,0.8847±0.31303,1.2359±0.18436;siRNA1221组:1.0716±0.23704,0.8669±0.25057,0.3797±0.05921,0.5141±0.11899,0.7630±0.18257,呈剂量相关性。
结论:1.靶向CYP17的序列特异性siRNA可有效地抑制外源性CYP17基因的表达。
2.针对同一基因,采用同一浓度,设计的不同siRNA的抑制效果不同。
3.同一条siRNA,在一定浓度范围内,抑制效果具有剂量相关性。
第二部分CYP17siRNA对人卵泡膜细胞雄激素合成的影响目的:应用RNA干扰技术探讨CYP17siRNA对体外培养的人卵泡膜细胞CYP17基因表达的抑制效果及对雄激素合成的影响。
方法:将筛选出的最佳的CYP17siRNA(siRNA1221)与脂质体转染人卵泡膜细胞,荧光定量实时逆转录多聚酶链反应(real-timereversetranscription-polymerasechainreaction,real-timeRT-PCR)检测CYP17mRNA的表达,竞争ELISA法检测培养液中的CYP17作用产物雄烯二酮(androstenedione,A)水平,ACS180·SE自动化学发光检测仪检测CYP17作用前体孕酮(progesterone,P)水平。
结果:1.将siRNA1221与脂质体转染人卵泡膜细胞72h后,与nonspecificsiRNA组相比较,CYP17mRNA水平下调,但差异无统计学意义。
2.将siRNA1221与脂质体转染人卵泡膜细胞72h后,合成的雄烯二酮降低,但与nonspecificsiRNA组相比较,差异无统计学意义。孕酮水平在两组均有下降。
结论:1.靶向CYP17的序列特异性siRNA可抑制人卵泡膜细胞CYP17基因的表达,从拷贝数计算得到mRNA水平抑制率为38.10%。
2.靶向CYP17的序列特异性siRNA可降低雄烯二酮的合成,但与nonspecificsiRNA组相比,差异无统计学意义。