基因芯片技术筛选辛伐他汀作用K562细胞的差异表达基因

来源:岁月联盟 作者:黄文芳 时间:2010-07-12

【关键词】  K562细胞 辛伐他汀 基因芯片

  研究证实辛伐他汀能抑制慢性粒细胞白血病细胞增殖并诱导其凋亡,但其作用机理尚不明确. 本实验采用基因芯片技术筛选辛伐他汀作用K562细胞的差异表达基因,以探讨其作用机制.

  1材料和方法

  1.1材料
  
  辛伐他汀购自药品生物制品检定所,K562细胞购自四川大学华西免疫室,基因芯片检测由北京博奥完成.

  1.2方法

  1.2.1基因芯片筛选差异表达基因20μmol/L辛伐他汀作用48 h后收集K562细胞,提取总RNA,以Cy3, Cy5为荧光染料,按照[1]制备荧光标记cDNA,等量混合处理组和对照组荧光标记cDNA, 与芯片杂交后洗涤,激光扫描仪扫描芯片,分析差异表达基因,取四张芯片共同的差异表达基因作为本次实验的结果.

  1.2.2定量RT?PCR验证差异表达基因随机选取芯片结果中有差异表达的基因AXUD1, TNFRSF9,以β?actin为内对照,分别用对照组和处理组cDNA为模板,采用定量RT?PCR对芯片结果进行验证.

  2结果

  2.1差异表达基因的筛选利用GenePix Pro 4.0分析Cy3与Cy5的比值,一般认为比值在0.50~2.0范围内的基因不存在显著的差异表达,而在该范围之外的基因则被认为表达出现显著改变. 本实验以Ratio>2.0为基因表达上调,Ratio<0.50为基因表达下调. 辛伐他汀作用K562细胞后,基因芯片检测发现共有176条基因表达发生明显改变,包括16条未知基因表达改变. 其中151条基因表达上调,25条基因表达下调,部分差异表达基因见表1.  表1辛伐他汀作用K562细胞后部分差异表达基因(略)

  2.2差异表达基因的验证定量RT?PCR结果表明, 处理组K562细胞中AXUD1, TNFRSF9的相对含量较对照组显著增加,处理组与对照组的Ratio值分别为5.03和20.4,表明定量RT?PCR验证的基因表达变化趋势与表达谱芯片的结果相吻合.

  2.10S100P: S100钙结合蛋白P; ILK: 整和素连接激酶; SKP2: S期激酶相关蛋白2 (p45); CDKN1A: 细胞周期素依赖激酶抑制剂1A (p21); DDIT3: DNA损伤诱导转录因子3; TNFAIP3: 肿瘤坏死因子诱导蛋白3; MIPEP: 线粒体中间肽酶; AXUD1: AXIN1上调蛋白; DUSP1: 双特异性磷酸酶1; PPP1R15A: 蛋白磷酸酶1调控因子15A; SOCS1: JAK 结合蛋白; TNFRSF9: 肿瘤坏死因子受体超家族,成员9; TNFRSF10B: 肿瘤坏死因子受体超家族,成员10B; BNIP3L: BCL2/腺病毒E1B 19kD 结合蛋白样.

  3讨论   

  研究证实他汀类药物具有抗肿瘤作用[2-4],提示他汀类药物在肿瘤方面具有广阔的应用前景. 辛伐他汀是他汀类药物中的一种,研究发现辛伐他汀可抑制K562细胞增殖并诱导其凋亡,但其作用机理目前尚不明确. 本实验采用基因芯片筛选辛伐他汀作用K562细胞的差异表达基因,结果发现,约0.8%的基因具有2倍表达水平的差异. 同时定量RT?PCR验证的AXUD1, TNFRSF9基因表达变化趋势与表达谱芯片结果相吻合,证明基因芯片在研究其作用机理方面具有可靠性和可行性. 根据基因功能的不同,初步将差异表达基因分为凋亡相关、信号传导相关、细胞周期相关和代谢相关等几大类,其中MIPEP,SKP2等基因表达下调,而OPTN,BNIP3L,CDKN1A等基因表达上调. 这些表达差异的基因与辛伐他汀抑制K562细胞增殖并诱导其凋亡的分子机制可能存在较大的关系,我们将辅以其它的方法进一步深入研究.

【】
    [1]Guo Y, Guo H, Zhang L, et al. Genomic analysis of anti?hepatitis B virus (HBV) activity by small interfering RNA and lamivudine in stable HBV?producing cells[J]. J Virol, 2005, 79(22):14392-14403.

  [2]Hoque A, Chen H, Xu X. Statin induces apoptosis and cell growth arrest in prostate cancer cells[J]. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev, 2008,17(1): 88 - 94.

  [3]Shellman YG, Ribble D, Miller L, et al. Lovastatin?induced apoptosis in human melanoma cell lines[J]. Melanoma Res, 2005, 15:83-89.

  [4]Knox JJ, Siu LL, Chen E, et al. A phase I trial of prolonged administration of lovastatin in patients with recurrent or metastatic squamous cell carcinoma of the head and neck or of the cervix[J]. Eur J Cancer, 2005, 41:523-530.