实验研究
腺病毒介导的重组Tum5基因对生理状态下脐静脉血管内皮细胞生物学行为的抑制作用
中华实验眼科杂志, 2017,35(8) : 677-682. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-0160.2017.08.002
摘要
背景

肿瘤抑素是迄今发现活性最强的内源性血管生成抑制因子,对病理性新生血管形成有明显抑制作用。Tum5片段为肿瘤抑素的抗血管生成活性片断。

目的

研究腺病毒介导的Tum5重组基因过表达对生理状态下人脐静脉内皮细胞(HUVECs)增生、迁移及管腔形成的影响。

方法

构建表达绿色荧光蛋白的空载体腺病毒(rAd-GFP)和携带重组Tum5基因的腺病毒载体(rAd-Tum5)。将HUVECs分为正常对照组、空载体组(rAd-GFP组)和Tum5基因组(rAd-GFP-Tum5组)。将rAd-GFP和rAd-Tum5病毒颗粒(1×1010/ml)各20 μl分别加入rAd-GFP组和rAd-GFP-Tum5组培养液以感染培养的细胞48 h,倒置荧光显微镜下观察各组细胞中GFP的表达,并计算病毒的感染效率;采用细胞计数试剂盒(CCK)-8检测各组细胞在波长为450 nm处的吸光度(A)值并计算细胞增生率;采用Transwell小室实验测定各组的迁移细胞数目;采用基质胶(Matrigel)实验检测各组细胞的管腔形成数;采用人血管内皮生长因子(VEGF)ELISA试剂盒检测细胞感染后24、48和72 h各组细胞培养上清液中VEGF质量浓度。

结果

倒置荧光显微镜下可见rAd-GFP组和rAd-GFP-Tum5组HUVECs中呈绿色荧光,rAd-GFP组和rAd-GFP-Tum5组的感染效率分别为55.13%和50.31%。细胞感染后24 h和48 h,正常对照组、rAd-GFP组和rAd-GFP-Tum5组细胞增生率比较差异均无统计学意义(均P>0.05);细胞感染后72 h,rAd-GFP-Tum5组细胞增生率明显低于正常对照组和rAd-GFP组,差异均有统计学意义(均P<0.01)。细胞感染后48 h,正常对照组、rAd-GFP组和rAd-GFP-Tum5组迁移细胞数分别为(2 260.25±930.44)、(2 370.00±441.06)和(723.75±363.80)个,总体比较差异有统计学意义(F=8.524,P=0.008),rAd-GFP-Tum5组迁移细胞数量较正常对照组和rAd-GFP组均明显减少,差异均有统计学意义(均P<0.01)。正常对照组、rAd-GFP组和rAd-GFP-Tum5组平均每张图片中管腔形成数目分别为(95.67±5.86)、(88.00±4.58)和(20.67±3.51)个,总体比较差异有统计学意义(F=226.498,P<0.01),其中rAd-GFP-Tum5组细胞管腔形成数量较正常对照组和rAd-GFP组明显减少,差异均有统计学意义(均P<0.01)。细胞感染后24、48和72 h,各组细胞培养上清液中VEGF蛋白质量浓度总体比较差异均有统计学意义(F分组=73.260,P<0.01;F时间=73.477,P<0.01);其中感染后48 h和72 h,rAd-GFP-Tum5组VEGF质量浓度均明显低于rAd-GFP组,差异均有统计学意义(均P<0.01)。

结论

腺病毒介导的重组Tum5基因的过表达可抑制生理状态下HUVECs的增生、迁移及管腔形成,这可能与Tum5下调VEGF在细胞上清液中的含量有关。

引用本文: 贾育蓉, 杨伟, 张红, 等.  腺病毒介导的重组Tum5基因对生理状态下脐静脉血管内皮细胞生物学行为的抑制作用 [J] . 中华实验眼科杂志, 2017, 35(8) : 677-682. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-0160.2017.08.002.
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肿瘤抑素是近年来发现的内源性血管抑制因子,来源于肾脏、胚胎和睾丸基底膜中被基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)降解的Ⅳ型胶原片段,Ⅳ型胶原可促进细胞的黏附、迁移、分化和生长,在血管的形成中起着重要作用[1]。Ⅳ型胶原由6条α链组成,每条链都包含N端的7S区、中间的3螺旋胶原区和C端的非胶原区3个区域[2],Ⅳ型胶原的α3链是最早被发现的引起肺肾出血综合征的自身抗原[3]。肿瘤抑素位于α3链,相对分子质量为28 000,由244个氨基酸残基组成,包括Ⅳ型胶原α3链非胶原区的232个氨基酸残基和中间3螺旋区的12个氨基酸残基,具有抑制肿瘤血管生成和肿瘤细胞活性的作用[2],其中位于肿瘤抑素第54~132位氨基酸残基的Tum5片段是肿瘤抑素抗新生血管生成的活性片段,且不包含潜在的致病性抗原部分[4]。我们先前的研究结果表明,Tum5可以抑制氧诱导的视网膜新生血管和高糖诱导的RF6A细胞的增生、迁移及管腔形成[5,6],但Tum5对生理状态下人血管内皮细胞的影响尚不清楚,推测将外源性具有治疗作用的基因片段导入眼内,进而在眼内持久而高效地表达外源基因编码的蛋白质产物可达到治疗眼部疾病的目的。腺病毒载体具有装载外源基因片段容量大、感染能力强、表达效率高、安全性好等优点,作为基因载体已广泛用于基础及临床研究[7,8,9,10,11]。本研究以腺病毒为载体,用携带Tum5蛋白的重组腺病毒感染人脐静脉血管内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs),观察Tum5对生理状态下HUVECs的增生、迁移及管腔形成的影响及其可能的机制。

 
 
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