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受体活性修饰蛋白1基因载体构建及其对大鼠血管平滑肌细胞增殖的影响

来源:华佗小知识
Abstract:Objective To explore construction of receptor activity modifying protein(RAMP1)-a eukaryotie expres— sion vector of Rat RAMP1 0RF。and study the effect of RAMP1 hyperexpression on proliferation of vascular smooth muscle cell(、 C). Methods Lipofectin was utilized to transfer the RAMP1 ORF vector into rat thOrBCJC aortas vsMC,sta. ble transfection cell colony of express RAMP1 was obtained by I:4l8 ScI'eening.RT—PCR and Western—blotting were used to detect the expression quantity of RAMP1.VSMC viabiilty or proliferation Was determined by MTr and doubling time. Results Vector of RAMP1 Was successfully constructed。and lipofectin Call stably transfect the vector of RAMP1 to VSMC。and overexpression of RAMPI signiifcandy decrease the ratio of viability and doubling time of VSMC induced by angiotensin II. Conclusions RAMP1 ovemxpression carl signiifcantly enhance the inhibitory effect of CGRP on the proliferation ofVSMC induced by Angiotensin II. Key words: RAMP1;CGRP;Vascuhr smooth muscle cell;Proliferation 降钙素基因相关肽(calcitonin gene—related 剂盒购于北京盖宁生物科技有限公司。 peptide,ccRs)是辣椒素敏感性感觉神经末稍释放 1.2 RAMP1真核表达载体的构建 的神经递质,其介导的舒血管作用可通过直接舒张 设计大鼠RAMP1基因开放阅读框(ORS)PCR 血管平滑肌或通过内皮依赖产生NO发挥作用…。 引物,引物序列如下:上游引物(29 bp):5 一CTA 新近研究报道,一定浓度的CGRP能抑制10%胎牛 TCC ATC GGA A11’CAT GGC CCC CGG CC一3 ,下 血清(fetal bovine se/'l/m,FBS)或血管紧张素Ⅱ 游引物(29 bp):5 一ACG GGA TCC AAC ACG ATG (AngⅡ)刺激的大鼠血管平滑肌细胞(VSMC)增 CCC TCT GTG CG一3 ,在上下游的5 端分别引入 殖 J。CGRP受体是由降钙素受体样受体(calci— EcoRI和BamHI酶切位点。用TRIzol法提取大鼠 tonin receptor—like receptor,CRLR)、受体活性修饰 胸主动脉血管平滑肌细胞总RNA,进行逆转录一聚 蛋白1(receptor activity modifying protein,RAMP1)和 合酶链反应(RT—PCR),其简要步骤为:以RNA(1 受体组分蛋白(receptor component protein,RCP)3个 ~5 g)为模板加入10 mmol/L dNTP及以上设计大 组分组成。目前认为CGRP的信号主要是通过磷酸 鼠RAMP1基因开放阅读框(ORF)的PCR引物在合 化CRLR传递至胞内,而RAMP1作为一种分子伴侣 成酶的作用下通过PCR合成目的cDNA产物,将 蛋白,是受体调节的限速蛋白,决定了配体的受体表 PCR产物和pEGFP—N1载体分别用EcoRI/BamHI 型及作用强弱 。RAMP1表达多少是否与CGRP 双酶切并连接转化大肠杆菌DH5oL,经测序正确后 抑制VSMC增殖方面作用尚未完全阐明,本实验通 大提质粒备用(简要步骤如图1所示)。为了验证 过构建RAMP1真核表达载体,转染大鼠主动脉平 RAMP1目的基因序列是否突变,将含有重组子的菌 滑肌细胞,观察RAMP1过表达后,CGRP抑制VSMC 液送上海生工进行测序,选取无突变的单克隆菌液 增殖情况。 保种。 1.3稳定转染RAMP1细胞及筛选 1 材料与方法 组织贴块法体外培养大鼠胸主动脉血管平滑肌 细胞,取第3—4代用于实验;先用不同浓度的G418 培养基培养细胞,以14天杀死全部细胞的C ̄;18浓 1.1材料 度为基本浓度,并以此确定筛选浓度和维持浓度。 雄性Sprague~Dawley大鼠购于南华大学实验 优化转染试剂与质粒的比例,以得到最佳转染效率。 动物中心;标准胎牛血清(FBS)购自杭州四季青公 按标准程序转染细胞,转染48 h后用含G418的培 司。AngⅡ、CGRP、CGRP8—37、MTr均购于美国 养基筛选阳性克隆,取筛选l4天后存活的细胞经 Sigma公司。pEGFP—N1表达载体由湖南师范大学 RT—PCR和Western—blot鉴定RAMP1的表达,将 发育与遗传研究中心馈赠;大肠杆菌E.coil DH5ct 稳定转染的细胞用于后续实验。 由南华大学生物化学教研室胡小波博士馈赠;EcoRI 1.4 MTY检测RAMP1过表达对VSMC增殖的影 和BamHI酶为NEW ENGLAND BioLabs产品;Sofast 响 基因转染试剂购于厦门太阳马生物工程有限公司。 用0.1%FBS培养转染RAMP1基因的VSMC RAMP1(FL一148)抗体(sc一11379)购于美国Santa 24 h使其同步化,100 nmol/L AnglI刺激24 h,再用 Cruz Biotechnology公司。高纯质粒小量快速提取试 10 nmol/L CGRP处理24 h后观察细胞的生存率。 2 见分子量467 bp条带(图2),测序鉴定碱基对无突 变,表明成功构建了pEGFP—N1一RAMP1真核表 总RNA 达载体。 M I 2 3 4 吾二 l RT ]Ⅱ田Ⅱ团阳班皿 I珂Ir鸯E∞融扁B世m囊切投序 ‘的上f神弓f铆谨扦PeR¨盯 1 2000 卫皿翻旺 Im珊llll阿lllll珥llf卫咖m旺卫砸啦 卫田珊旺 啊翻眦卫岫嘲吐 图1 pEGFP—N1一RAMP1重组质粒构建流程图 1.5观察RAMP1过表达对血管平滑肌细胞倍增 时间的影响 取正常细胞和RAMP1转染细胞各一瓶,用胰 酶消化并吹匀,在24孔板中每孔种细胞1×10 个, 培养24 h后改用0.1%FBS同步化24 h,按分组要 求加入处理因素(每组平行6孔),实验结束后用胰 酶消化并用移液吹下细胞,制成细胞悬液,在血细 胞计数板中计数,重复实验3次后取平均值,按下面 的公式计算细胞倍增时间:TP=t[1o /(IogNt— logN0)],Tp:细胞倍增时间;t:培养时间;NO:接种 后的细胞数;Nt:培养t时间后的细胞数。 1.6统计分析 采用SPSS 10.0软件进行分析,所有数据均用 ±s表示。组间比较用单因素方差分析(one—way ANOVA)检验,用P<0.05判断差异有无显著性。 2 结 果 2.1 RAMP1真核表达载体 将RAMP1基因的ORF克隆进pEGFP—N1载 体,重组子经EcoRI/BamHI双酶切后琼脂糖电泳可 500bp R Pl 【.87 ) 图2重组质粒的EcoR1/BamHI双酶切琼脂糖凝胶电泳 M:DI2000 Marker;1-4:均为重组质粒双酶切 2.2 pEGFP—NI的瞬时表达 采用本室长期建立的组织贴块法培养原代SD 大鼠血管平滑肌细胞-3 J,把第3~5代细胞用于实 验。将转染复合物加入6孔板与VSMC共同孵育5 h后,加人含1O%FBS的DMEM,37℃5%CO 继续 培养48 h,于荧光倒置显微镜下观察转染状态和效 率。可见pEGFP—N1转人VSMC后在蓝光激发下 发出绿色荧光,并随细胞状态的不同而表现出荧光 强弱不同。按100倍镜下绿色荧光阳性细胞数/同 一视野内的总细胞数比值进行荧光计数,随机计算 4个视野下的比值平均数,转染效率约为12%。通 过G418筛选RAMP1稳定转染的细胞用于实验 (图3)。 图3 pEGFP—N1转染VSMC 48 h pEGFP—Nl转入VSMC后在蓝光激发下发出绿色荧光,并随细胞状 态的不同而表现出荧光强弱不同。A:荧光视野(×100);B:荧光视 野(×2oo) 2.3 VSMCs高表达的RAMP1检测 转染组与正常对照组比较,RAMP1的mRNA表 达明显增加,经凝胶成像分析系统分析灰度扫描后, 比值有统计学意义,可认为重组载体在细胞内已有 3 较高转录水平(图4)。Westenr Blotting确定已稳定 转染RAMP1基因载体的VSMC有RAMPI蛋白高 表达。灰度扫描结果表明稳定转染的VSMC RAMP1蛋白表达明显高于对照组(图5)。 nmol/L Ang lI能刺激血管平滑肌细胞增殖,而空载 体组对细胞的增殖无影响;通过10 nmol/L的CGRP j J 用,而空载体对这种作用无影响;稳定转染RAMP1 j 作用于细胞,可见CGRP能抑制Ang II的促增殖作 = Jn 程重c弩 _. l-u0h, 25g : t2 B.誊2¨ ∞ 嚣.一 霍: 刍J _ 图4稳定转染VSMC后RAMP1 mRNA的表达 A:琼脂糖电泳图;B:相对灰度密度比值(RAMP1/ ̄一actin)。1 Control;2:RAMP1;M:DI2000 Marker.与对照组比较,}:P<0.05 l 2 RAhIl'l tI7K卫’ A B 2.4 RAMP1高表达对CGRP抗AngⅡ诱导VSMCs 增殖的影晌 将细胞分组种于96孔板内,待细胞长至60% 汇合状态时,更换为含0.1%FBS的DMEM培养24 h使细胞同步化。按实验要求加入处理因素,观察 RAMP1过表达对细胞增殖的影响;结果显示:100 4 的细胞对CGRP的反应明显增强,具有更高的抑制 率(图6)。细胞倍增时间如表1所示,RAMP1过表 达的细胞的增值时间明显比对照组延长。 图6 RAMP1转染对血管平滑肌细胞增殖的影响【n=5) 与0.1%FBS组比较,}:P<0.05;与AngⅡ和pEGFP—Nl+AngII 组比较,#:P<0.05;与AnglI+CGRP和pEGFP—N1+AngII+ CGRP组比较,+:P<0.05 表1 RAMP1过表达对VSMC倍增时间的影响(/t'=6) 分组 细胞倍增时间(h) 0.1%FBS组 17.98±0.78 AngII组 9.35±3.62‘ AngII+CGRP组 13.O1±1.5 RAMP1+Ang1I+CGRP组 l5.74±2.83 与0.1%FBS组比较,a:P<O.01;与AngII组比较,b:P<0.Ol; 与RAMP1+AngII+CGRP组比较。c:P<O.05 3 讨 论 研究验成功构建了RAMP1真核细胞表达载 体,并将其转染给原代培养的大鼠VSMC。MTI"结 果表明转染了RAMP1的细胞能显著增强CGRP抗 Ang lI诱导的血管平滑肌细胞增殖作用,说明 RAMP1的高表达能增强CGRP受体对CGRP的敏 感性。 研究报道RAMP1作为一种分子伴侣蛋白,是 受体调节的限速蛋白,决定了配体的受体表型及作 用强弱 ,如何构建将RAMP1转人细胞是目前急 需探索的根本问题。本实验的结果表明RAMP1一 GFP汇合蛋白,并通过GFP来观察转染效率。在瞬 时转染的基础上,通过G418筛选,再用RT—PCR 和Western—blotting检测RAMP1的表达,从而确定 得到稳定表达RAMP1的细胞集落,这为研究 RAMP1在VSMC膜上CGRP受体信号转导和基因 干预提供了实验探索。 有证据表明,主动脉瓣狭窄诱导的大鼠心衰模 型中发现RAMP1的mRNA在心房和心室表达水平 增高 J,在冠状动脉结扎所致的充血性心力衰竭大 鼠模型中也有同样的变化 J,在一定浓度的Ang II 存在下,大鼠心肌细胞RAMP1的mRNA水平表达 增高¨引,这都说明RAMP1的表达在多种病理生理 模型中被调节。用人RAMP1腺病毒载体转染大鼠 原代主动脉平滑肌细胞后,导致CGRP激活受体的 EC50降低,增加胞内cAMP的生成¨¨,这也说明异 源性RAMP1可以增加受体效应并有效促进胞内信 号传递。本实验结果看出RAMP1高表达的平滑肌 细胞可能使CGRP受体对CGRP的敏感性增加,延 长细胞对Ang 1I刺激细胞增长的倍增时间和降低了 VSMC的生存率,说明RAMP1高表达增强了CGRP 抑制细胞的增殖能力。这说明RAMP1作为CGRP 受体的重要调节蛋白,通过转入基因疗法可增强内 源性CGRP的抗细胞增殖作用,这为逆转高血压或 动脉粥样硬化导致的血管重构、寻找受体药理学作 用的新靶点提供了依据。 参考文献: [1] Brain SD,Grant AD.Vascular Actions of Calcitonin Gene—Related Peptide and Adrenomedullin[J].Phys- iol Rev,2004,84:903—934. 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