基于CRISPR/Cas9技术编辑RAB39B基因对骨髓间充质干细胞软骨分化的影响

背景:基于前期研究,课题组通过蛋白组学和高通量测序筛选出RAB39B基因与骨髓间充质干细胞的增殖、软骨分化可能存在相关性。目的:探讨利用CRISPR/Cas9技术编辑敲除RAB39B基因对骨髓间充质干细胞软骨分化的影响。方法:利用CRISPR/Cas9慢病毒感染方法,构建敲低RAB39B基因稳转细胞系,将兔骨髓间充质干细胞分为正常对照组、空载对照组、RAB39B基因敲除组,通过Western blot鉴定CRISPR/Cas9系统对RAB39B的敲除效果,CCK-8法检测骨髓间充质干细胞增殖活性,流式细胞仪检测骨髓间充质干细胞凋亡率,qRT-PCR检测骨髓间充质干细胞成软骨分化COLⅡ、COLⅩ基因mRNA表达,Western blot检测骨髓间充质干细胞成软骨分化相关通路RHOA、LIMK、Sox9蛋白表达。结果与结论:(1)敲除RAB39B基因质粒的慢病毒感染兔骨髓间充质干细胞48-96 h后荧光显著表达;Western blot检测验证RAB39B基因敲除后骨髓间充质干细胞中RAB39B蛋白表达显著降低(P<0.01);(2)与正常对照组、空载对照组比较,RAB39B基因敲除组细胞增殖活性显著降低(P<0.01);细胞凋亡率增加(P<0.01);COLⅡ、COLⅩ mRNA表达显著降低(P<0.01);RHOA、LIMK、Sox9蛋白表达显著降低(P<0.01);(3)结果表明,CRISPR/Cas9系统编辑敲低RAB39B基因后能够抑制骨髓间充质干细胞增殖,同时促进细胞凋亡,降低其软骨细胞分化能力,说明RAB39B基因可能对骨髓间充质干细胞增殖、软骨分化能力产生影响,其具体作用机制有待进一步研究。

RAB39B基因c.536dupA突变导致X连锁遗传帕金森综合征的初步机制研究

目的研究突变型RAB39B基因的表达水平及RAB39B对细胞自噬水平和α-突触核蛋白的影响,并初步探索RAB39B基因c.536dupA突变在帕金森病发病机制中的作用。方法基于前期发现由RAB39B基因新的突变c.536dupA导致青少年型帕金森综合征家系的工作背景,构建含有RAB39B基因c.536dupA突变型的重组表达质粒(pcDNA3.1-HA-RAB39B-536),与RAB39B野生型重组表达质粒(pcDNA3.1-HA-RAB39B),利用脂质体法将重组表达质粒转染至N2a细胞培养作为实验组。对照组为接受pcDNA3.1-HA转染的N2a细胞。利用实时荧光定量聚合酶链反应、蛋白质印迹、免疫荧光及免疫共沉淀等技术来明确突变型RAB39B的表达水平及RAB39B对自噬功能和α-突触核蛋白的影响。结果在N2a细胞模型中,突变型RAB39B的转录水平约为野生型RAB39B的2倍,而突变型RAB39B的蛋白水平(0.30±0.00)明显低于野生型(1.50±0.25,t=8.313,P<0.05),加入蛋白酶体抑制剂MG132后突变型RAB39B蛋白水平有所升高(0.70±0.10,t=6.925,P<0.05);RAB39B基因突变组的微管相关蛋白1轻链3BⅡ/Ⅰ值(3.11±0.30)显著低于野生组(7.03±0.20,t=18.831,P<0.05);过表达野生型和突变型的RAB39B不影响内源性α-突触核蛋白水平,而过表达野生型的RAB39B会导致外源性的野生型和突变型(p.A53T)α-突触核蛋白水平升高[野生型:由0.60±0.11上升至1.25±0.08,t=8.254,P<0.05;突变型:由0.55±0.08上升至1.15±0.08,t=9.293,P<0.05]。结论RAB39B基因c.536dupA突变型蛋白稳定性下降,突变型蛋白可能通过泛素-蛋白酶体通路降解,且该突变可能影响细胞的自噬水平;RAB39B蛋白可能与α-突触核蛋白存在体内相互作用关系,可能参与α-突触核蛋白的稳态水平的维持。