新生大鼠心房肌细胞Kir3.1基因siRNA的筛选与鉴定的实验研究

来源 :中国医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wulanshaobu911
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目的:   心动过缓是临床上最常见的心律失常之一,人群发病率高,是威胁人类健康和长寿的常见心血管病之一。其发生机制与迷走神经系统活性密切相关。心脏迷走神经通过释放乙酰胆碱(Acetylcholine,ACh)作用于心房毒蕈样2受体-G蛋白-乙酰胆碱敏感性钾电流通道,激活乙酰胆碱敏感性钾通道(Acetylcholine-sensitive muscarinic K+channel,KACh)使钾离子外流增加。进而使动作电位4位相最大复极电压绝对值增大,使心肌细胞自律性降低,导致心动过缓的发生。KACh道由Kir3.1/Kir3.4基因共同编码的蛋白亚基组成。研究表明:该通道的功能主要与Kir3.1基因有关。本实验应用特异性小RNA干扰(Smallinterference RNA,siRNA)抑制新生SD大鼠心房肌细胞Kir3.1基因表达;以筛选出干扰效率最高的siRNA,并应用分子生物学方法进行鉴定,为今后将RNA干扰技术引入心动过缓机制的研究及基因治疗心动过缓提供新思路。   方法:   体外人工合成3对针对Kir3.1基因的siRNA寡核苷酸片段,分别转染至心房肌细胞。应用荧光定量聚合酶链反应( Real-time Polylneras Chain reaction,Real-timePCR)方法筛选出抑制率最高的siRNA,并将其转染至原代培养的新生SD大鼠心房肌细胞,收集空白组细胞以及转染后24h,48h,72h,96h的细胞,分别利用Real-time PCR、蛋白免疫印记(Westem blot)检测Kir3.1 mRNA和蛋白质的表达。   结果:   (1)酶消化法培养的大鼠心房肌细胞纯度和活力均高,72h后体外培养的新生鼠心房肌细胞生长密度可达瓶底70%,并出现细胞簇的同步搏动,免疫荧光法检测心肌细胞纯度达90%以上;(2)人工合成的siRNA转染新生鼠心房肌细胞对Kir3.1基因的抑制率最高可达(39.9±0.3)%;(3)新生鼠心房肌细胞转染对Kir3.1基因抑制率最高的一组siRNA,其KACh的表达在mRNA水平和蛋白水平均降低,并呈现时间依赖性。24h时Kir3.1mRNA表达量开始下降,为对照组的(56±1)%;48,72h时下降更为明显,分别为对照组的(49±3)%及(33±1)%(P<0.05),至96h时,为对照组的(88±4)%,抑制效果不显著(P>0.05)。(4)Western blot检测发现,48及72h后转染组Kir3.1蛋白水平较对照组明显下降,分别是对照组的(37±3)%和(19±2)%(P<0.01)。   结论:   体外合成针对Kir3.1基因的siRNA在mRNA和蛋白水平均可降低KACh的表达。说明在体外培养的新生大鼠心房肌细胞进行RNA干扰Kir3.1基因表达可行,并具有潜在的治疗效应。但人工合成的小片段siRNA进入细胞后容易被降解,72h后其抑制目标mRNA的作用已不显著。
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