稳定表达GFP-LC3的RAW264.7细胞系的建立

目的:建立稳定表达GFP-LC3的小鼠巨噬细胞RAW264.7细胞系。方法:构建pcDNA3.1-GFP-LC3真核表达载体,应用转染技术将该质粒导入RAW264.7细胞,用G418筛选稳定表达的细胞系。真核细胞中GFP-LC3的表达分别用荧光显微镜与Western blot方法检测,并利用该稳定表达细胞系观察内质网应激时细胞发生自噬的情况。结果:成功获得2株转染并经G418反复筛选的RAW264.7细胞系,在倒置荧光显微镜下观察可见绿色荧光的表达率在95%以上,Western blot结果证实了GFP-LC3融合蛋白的表达。激光共聚焦显微镜和Western blot均证明内质网应激可以诱导自噬的发生。结论:用pcDNA3.1-GFP-LC3转染的RAW264.7细胞经G418筛选,可成功建立GFP-LC3稳定表达系,从而为后续功能实验提供有用的细胞研究模型。

慢病毒转染稳定表达GFP融合自噬蛋白LC3大鼠H9c2心肌细胞系的建立

目的建立稳定表达绿色荧光蛋白-微管相关蛋白1轻链3(GFP-LC3)的大鼠心肌细胞H9c2细胞系。方法构建MSCV-GFP-LC3表达载体,应用转染技术将该质粒导入H9c2细胞,用G418筛选稳定表达的细胞系。载体细胞与心肌细胞中GFP-LC3的表达分别用荧光显微镜与共聚焦显微镜及Western blot方法检测,并利用该稳定表达细胞系观察应激时细胞发生自噬的情况。结果成功获得一株转染并经G418反复筛选的H9c2细胞系,在倒置荧光显微镜下观察可见绿色荧光表达率在95%以上,Western blot结果证实了GFP-LC3融合蛋白的表达。激光共聚焦显微镜证明给予自噬诱导剂Rapamycin可诱导自噬的发生。结论用MSCV-GFP-LC3转染的H9c2细胞经G418筛选,可成功建立GFP-LC3稳定表达系,从而为后续功能实验提供有用的细胞研究模型。

双荧光mRFP-eGFP-LC3体系在细胞自噬中的作用

目的:探讨双荧光mRFP-e GFP-LC3(ptf LC3)体系在细胞自噬中的作用。方法:采用不同浓度雷帕霉素(50、100、200、500、1 000 nmol/L)处理人胚肾细胞(HEK293),蛋白印迹法检测不同浓度雷帕霉素组中自噬标记蛋白(LC3蛋白)的表达及LC3-II/LC3-I比值;单荧光GFP-LC3质粒和双荧光mRFP-e GFP-LC3质粒转染HEK293细胞,雷帕霉素(200 nmol/L)处理3 h,采用荧光显微镜统计,并比较两种方法转染后HEK293细胞内LC3亮点的变化。结果:不同浓度雷帕霉素处理HEK293细胞,LC3-II蛋白和LC3-II/LC3-I比值均增加;转染GFP-LC3质粒时,雷帕霉素处理HEK293细胞中绿色亮点的数量增加;转染mRFP-e GFP-LC3质粒时,雷帕霉素处理HEK293细胞中绿色和红色亮点数量均增加。结论:双荧光mRFP-e GFP-LC3体系优于单荧光GFP-LC3体系,更能全面完整地反映细胞自噬水平,能够反映细胞内自噬流的变化,是自噬定量分析的可靠方法。

稳定表达GFP-LC3蛋白的THP-1细胞系的构建

目的构建稳定表达GFP-LC3的人急性单核细胞白血病细胞(THP-1)。方法采用p CDH-CMV-GFP-LC3-EF1α-puro转染293T细胞构建慢病毒质粒系统,获取的慢病毒感染THP-1细胞,用嘌呤霉素(Puromycin)筛选稳定表达GFP-LC3蛋白的细胞系。通过Western blot和流式细胞术检测THP-1细胞中GFP-LC3蛋白的表达,并利用该稳定表达细胞系观察饥饿和雷帕霉素诱导时细胞发生的自噬变化。结果筛选得到稳定表达GFP-LC3蛋白的THP-1细胞系,在倒置荧光显微镜下观察可见绿色荧光。Western blot和流式细胞术检测证实了GFP-LC3融合蛋白的表达。激光共聚焦法和Western blot均证实饥饿和雷帕霉素可以诱导自噬的发生,且GFP-LC3融合蛋白可以反映内源LC3蛋白的变化,包括蛋白聚集和发生剪切修饰。结论应用慢病毒质粒系统成功构建了高效稳定表达GFP-LC3蛋白的THP-1细胞系,从而为后续利用GFP-LC3融合蛋白研究自噬变化提供了细胞模型。

自噬在小鼠皮肤创面修复中作用的初步研究

目的观察自噬在小鼠皮肤创面愈合中的发生情况,探讨其在创面修复中的可能作用。方法以GFP-LC3转基因小鼠制备皮肤后背部创面,在致伤后0、3、7、14 d取皮肤创面组织制作石蜡切片进行GFP免疫荧光染色标记自噬点,观察自噬在创面愈合过程中的动态变化;采用GFP抗体与α-SMA、F4/80抗体进行荧光双标,明确肉芽间质中发生自噬的主要细胞类型。而后将GFP-LC3小鼠分为自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-MA)处理组与对照组,伤后连续10 d腹腔注射3-MA(10 mg/kg),动态观察创面大体愈合情况,在0、7、10 d取创面皮肤,组织学固定染色,评价自噬对创面愈合的影响;同时采用定量PCR(qRT-PCR)检测α-SMA、TGF-β1、PAI-1、Ⅰ型和Ⅲ型胶原等分子的mRNA表达,评价自噬对创面修复过程中胶原与胞外基质表达水平的影响。结果创面愈合过程中自噬水平先增强后逐渐回落,在增殖期(7 d)的自噬水平最高;肉芽角质细胞自噬强于间质细胞,肉芽间质中发生自噬的细胞主要为α-SMA阳性肌成纤维细胞;与对照组相比,3-MA处理组在伤后7 d与10 d创面肉芽的面积、宽度与表皮厚度差异均无统计学意义,而处理组7 d表皮基底细胞增殖活力增强(P <0. 05);两组α-SMA、胶原、TGF-β1与PAI-1等分子的mRNA水平差异均无统计学意义。结论皮肤创面愈合过程中增殖期存在高自噬水平,但抑制小鼠创面愈合过程中的自噬水平对创面愈合未见显著影响。

结晶型硫化镍通过自噬途径诱导16HBE细胞恶性转化癌变

镍化合物广泛存在于人类职业环境中,是人类发生肺癌的主要危险因素。我们前期研究已证实金属毒物结晶型硫化镍(NiS)的暴露是发生肺癌的重要病因,但具体的致癌机制仍未明了。本研究利用前期建立的结晶型 NiS 恶性转化人支气管上皮细胞的细胞模型,首次采用激光共聚焦扫描显微镜成像技术,在无损伤状态下,实时观测恶性转化细胞(16HBE-T)和正常细胞(16HBE-N)中自噬体标记蛋白 GFP-LC3 的荧光强度及定位,并利用 Western Blotting 技术检测细胞内自噬信号通路关键效应分子的表达。共聚焦实验结果表明:16HBE-T 细胞与 16HBE-N 细胞相比,GFP-LC3 蛋白的点状聚集明显减少,经测量只有 16HBE-N 细胞的 1/3 左右,表明自噬水平下降;Western Blotting 检测发现:mTOR 激酶活性上升,Beclin 1 表达下降。上述结果证明,结晶型 NiS可通过多个自噬途径参与诱导 16HBE 细胞恶性转化的癌变过程,将为预防和治疗肺癌提供重要信息。

运载LC3质粒的PEI纳米粒载体的构建

目的制备聚乙烯亚胺-三聚磷酸钠(PEI-TPP)纳米粒作为基因载体,并优化条件,获得高效转载表达质粒GFP-LC3(自噬标志性蛋白)的新型纳米粒基因载体。方法以阴离子凝聚交联法制备PEI-TPP纳米粒,通过静电吸附作用连接上质粒GFP-LC3;经琼脂糖凝胶电泳分析载体与DNA结合能力,并将其转染到常见细胞系观察其转染效率及细胞毒性。结果成功制备均匀分散、平均粒径为100 nm的PEI-TPP纳米粒。琼脂糖凝胶电泳的结果显示PEI-TPP纳米粒能有效地结合GFP-LC3。PEI-TPP纳米载体可以有效地转运LC3质粒进入Hela细胞并稳定表达。在常见细胞系中PEI-TPP纳米粒转染率比单一PEI转染高1.6~4.3倍,且细胞存活率达90%以上。结论 PEI-TPP纳米粒可有效结合并转染GFP-LC3质粒,呈现低毒和高效性,对研究细胞自噬的转染提供新的方法。

人支气管上皮细胞16HBE和其经硫化镍、反式-BPDE诱导的恶性转化细胞对脂质体转染效率的差异性比较

目的:通过脂质体法转染不同荧光蛋白质粒到多种接种密度细胞的效率差异探讨恶性转化细胞的癌变过程。方法:以16HBE、结晶型NiS诱导的16HBE恶性转化细胞和反式-BPDE诱导的16HBE恶性转化细胞为实验对象,采用不同的细胞接种密度,用脂质体法对它们分别转染两种不同的表达荧光蛋白的质粒,通过荧光显微镜观察细胞的转染情况。结果:无论转染eGFP质粒还是GFP-LC3质粒,在多种细胞密度下,正常细胞16HBE都比恶性转化细胞的转染效率低。结论:恶性转化细胞在癌变过程中可能发生了细胞膜通透性的改变。

人表皮角质形成细胞自噬功能细胞模型的构建及鉴定

目的:建立稳定表达GFP-LC3的人永生化角质形成细胞HaCaT细胞系。方法:将构建的pcDNA3.1-GFP-LC3真核表达载体转入HaCaT细胞,经G418筛选稳定表达的细胞系。HaCaT细胞中GFP-LC3的表达分别用荧光显微镜与Western blot方法检测,并利用该稳定表达的细胞系观察验证Rapamycin对细胞发生自噬透射电镜超微结构的变化。结果:获得了3株转染并经G418反复筛选的HaCaT细胞系,在倒置荧光显微镜下观察可见绿色荧光细胞的表达率在95%以上,Western blot结果证实了GFP-LC3融合蛋白的表达。Western blot和激光共聚焦显微镜均证明Rapamycin可以诱导自噬的发生。透射电镜细胞超微结构的观察表明Rapamycin可以有效地诱导HaCaT-LC3细胞自噬的发生。结论:成功构建GFP-LC3稳定表达的HaCaT系,该细胞系可以作为研究人角质形成细胞自噬功能的一种细胞模型。