蛋白質(zhì)組學(xué)和分子生物學(xué)在HCMV感染致病機(jī)制的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2018-12-25 17:39
【摘要】: 目的: 1.應(yīng)用SELDI-TOF-MS技術(shù)檢測(cè)人巨細(xì)胞病毒(HCMV)感染導(dǎo)致臨床個(gè)體致肝炎綜合征血清學(xué)和HCMV感染相關(guān)細(xì)胞的神經(jīng)瘤細(xì)胞內(nèi)、外液蛋白質(zhì)組學(xué)差異表達(dá),建立與HCMV致病相關(guān)的蛋白標(biāo)志物篩選方法; 2.建立可調(diào)控的針對(duì)HCMV即刻早期基因的細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng),并檢測(cè)即刻早期基因?qū)?xì)胞抗凋亡的影響,以此探討可能的機(jī)理。 材料和方法: 1.取臨床HCMV引起的先天性嬰兒肝炎綜合征(Congenital humancytomegalovirus hepatitis)患兒20例作為實(shí)驗(yàn)組,三個(gè)對(duì)照組25例血清標(biāo)本(肝功能情況檢測(cè)、CMV特異性IgM抗體及尿CMV基因定量檢測(cè)),分離并制備蛋白,與WCX2蛋白質(zhì)芯片相互作用,利用SELDI-TOF-MS技術(shù)檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)液中分子量在5000~20000Da范圍內(nèi)蛋白質(zhì)的表達(dá)情況,繪制出蛋白飛行質(zhì)譜,在BiomarkerWizard軟件的輔助下,分析差異蛋白。根據(jù)蛋白質(zhì)的分子量和等電點(diǎn),在Swiss蛋白數(shù)據(jù)庫中對(duì)差異蛋白進(jìn)行初步鑒定。 2.選擇人星型膠質(zhì)瘤細(xì)胞(U251細(xì)胞)和人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞(SH-SY5Y),按細(xì)胞數(shù)量之比為10:1的比例將兩種細(xì)胞混合培養(yǎng),感染HCMVAD169株。病毒感染神經(jīng)瘤細(xì)胞6h后,RT-PCR的方法檢測(cè)HCMV IE基因的表達(dá)水平。流式細(xì)胞儀檢測(cè),觀察HCMV感染對(duì)神經(jīng)瘤細(xì)胞凋亡的影響;體外培養(yǎng)U251細(xì)胞,細(xì)胞感染病毒后不同時(shí)間段收獲細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)組,同時(shí)收獲正常細(xì)胞為對(duì)照組,使用基于SELDI技術(shù)的時(shí)間-飛行質(zhì)譜儀和WCX2芯片,檢測(cè)各組之間細(xì)胞內(nèi)、外液蛋白表達(dá)譜的差異。將各組蛋白質(zhì)圖譜進(jìn)行比較,并將相關(guān)蛋白峰在Swiss蛋白數(shù)據(jù)庫中檢索,尋找與病毒的感染及發(fā)病相關(guān)的蛋白分子。 3.利用已有質(zhì)粒pIE72,設(shè)計(jì)人巨細(xì)胞病毒HCMV即刻早期基因IE1的特異性引物,進(jìn)行IE1基因的擴(kuò)增、提純、鑒定,構(gòu)建重組的可調(diào)控真核表達(dá)載體pTRE2-hyg/IE1,純化質(zhì)粒。 4.常規(guī)培養(yǎng)Tet-On HeLa細(xì)胞,以陽離子高效轉(zhuǎn)染試劑HifectinⅡ轉(zhuǎn)染細(xì)胞。首先在培養(yǎng)的HeLa細(xì)胞中轉(zhuǎn)染增強(qiáng)型綠色熒光蛋白(Enhanced green fluorescentprotein,EGFP)報(bào)道基因,在普通熒光顯微鏡下觀察顯示綠色熒光的HeLa細(xì)胞,確定轉(zhuǎn)染效率;在轉(zhuǎn)染EGFP基因的基礎(chǔ)上,體外常規(guī)培養(yǎng)Tet-On HeLa細(xì)胞,轉(zhuǎn)染pTRE2-hyg/IE1重組質(zhì)粒,經(jīng)G418和潮霉素雙重篩選,RT-PCR和Western Blot和免疫組織化學(xué)方法鑒定IE1的表達(dá)。 5.終濃度為100ng/mL的腫瘤壞死因子a作用于HeLa細(xì)胞,建立HeLa細(xì)胞的凋亡曲線;不同終濃度的Doxcycline(0.1μg/mL、1μg/mL和10μg/mL)作用轉(zhuǎn)染pTRE2-hyg/IE1的HeLa細(xì)胞,誘導(dǎo)IE1表達(dá),RT-PCR方法檢測(cè)IE1基因的產(chǎn)生,Western blot檢測(cè)IE1蛋白的產(chǎn)生水平,MTT法檢測(cè)HeLa細(xì)胞的細(xì)胞增值率。 結(jié)果: 1.HCMV引起的先天性嬰兒肝炎綜合征組與各對(duì)照組比較,血清中有4個(gè)蛋白質(zhì)表達(dá)水平發(fā)生明顯變化,在Swiss蛋白數(shù)據(jù)庫中檢索到分子量為5811.6Da、7935.6Da和8899.3Da的蛋白峰分別與β-防御素8、巨噬細(xì)胞源性趨化因子和血小板堿性蛋白在分子量和等電點(diǎn)上非常接近。 2.HCMV感染的兩個(gè)組與無HCMV感染的兩組嬰兒比較,血清中共有5個(gè)蛋白質(zhì)表達(dá)水平發(fā)生明顯變化,其中5639.0Da、5909.6Da、7776.5Da和15833.2Da的蛋白峰分別與促胸腺生成素、β淀粉樣前體蛋白A4、血小板因子4和白細(xì)胞介素-25在分子量和等電點(diǎn)上非常接近。 3.HCMV隱性感染組與其他組比較,血清中有2個(gè)蛋白質(zhì)表達(dá)水平發(fā)生明顯變化,5710.7Da的蛋白峰與β-防御素31非常接近。 4.兩個(gè)先天性嬰兒肝炎綜合征組與肝功能正常的另兩組嬰兒比較,血清中有4個(gè)蛋白質(zhì)表達(dá)水平發(fā)生明顯變化,其中7567.6Da、13744.1Da、15092.8Da、15931.6Da的蛋白峰分別與巨噬細(xì)胞炎性蛋白4、前白蛋白、肝再生增強(qiáng)因子和結(jié)合珠蛋白非常接近。 5.RT-PCR的方法檢測(cè)HCMV IE基因的表達(dá)用于證實(shí)HCMV感染,成功建立了神經(jīng)瘤細(xì)胞的HCMV感染模型。病毒感染1天后細(xì)胞無明顯變化,感染3天后細(xì)胞在G1峰左側(cè)出現(xiàn)一個(gè)亞二倍體細(xì)胞群的峰(亞G1峰,即凋亡峰),感染5天后細(xì)胞凋亡峰明顯。 6.病毒感染后細(xì)胞發(fā)生凋亡,且隨病毒感染時(shí)間的延長(zhǎng),細(xì)胞凋亡明顯增加。感染后3天和6天的細(xì)胞凋亡率分別為4.1%和42.6%。與正常對(duì)照組比較,分子量為2631.6Da、12027Da和13536.3Da的蛋白峰在病毒感染后表達(dá)持續(xù)上調(diào),HCMV感染后4h略有增高,病毒感染后48h明顯升高。通過在Swiss數(shù)據(jù)庫中檢索發(fā)現(xiàn)其蛋白峰的分子量和等電點(diǎn)分別與Caspase-1、TNF-a、β淀粉樣前體蛋白非常接近。 7.構(gòu)建的真核表達(dá)載體pTRE2-hyg/IE1序列測(cè)定正確。Dox調(diào)控的重組表達(dá)載體pTRE2-hyg/IE1體外轉(zhuǎn)染HeLa細(xì)胞后,經(jīng)G418和潮霉素B雙重篩選,獲得一株穩(wěn)定表達(dá)IE1的HeLa細(xì)胞株。梯度濃度的Doxcycline(0.1μg/mL、1μg/mL和10μg/mL)作用pTRE2-hyg/IE1-HeLa細(xì)胞48h,RT-PCR檢測(cè)Dox誘導(dǎo)表達(dá)的mRNA比值IE1/β-actin分別為0.733,0.917和1.768,western blot檢測(cè)IE1蛋白,IE1/β-actin分別為1.32,5.83和7.07。 8.終濃度為100ng/mL的TNF-a和25ng/mL的ACTD聯(lián)合作用于轉(zhuǎn)染IE1質(zhì)粒的HeLa細(xì)胞后,MTT檢測(cè)HeLa細(xì)胞增值率顯示轉(zhuǎn)染IE1的細(xì)胞在8h之內(nèi)細(xì)胞活性大于未轉(zhuǎn)染細(xì)胞組,caspACE檢測(cè)caspase-3表達(dá)量分別為0.6±0.029、1.6±0.041和1.85±0.065,而未轉(zhuǎn)染IE1的HeLa細(xì)胞caspase-3表達(dá)量分別為0.85±0.061、2.6±0.058和4.5±0.065。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析各組比值差異有顯著意義(P<0.01),從而證明轉(zhuǎn)染后的IE1-HeLa細(xì)胞具有顯著抗凋亡功能,細(xì)胞學(xué)觀察也證實(shí)這一點(diǎn)。 結(jié)論: 1.建立了HCMV感染引起的先天性嬰兒肝炎綜合征人群的血清蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)庫和HCMV感染神經(jīng)瘤細(xì)胞的細(xì)胞內(nèi)、外液差異蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)庫,并發(fā)現(xiàn)了HCMV臨床個(gè)體及細(xì)胞學(xué)改變的有意義的蛋白質(zhì)組學(xué)指標(biāo)。 2.HCMV感染過程持續(xù)增高的細(xì)胞蛋白因子,可能與HCMV感染所產(chǎn)生的細(xì)胞凋亡有關(guān)。 3.可調(diào)控表達(dá)外源基因的Tet-On質(zhì)粒,可以在Dox誘導(dǎo)下,表達(dá)與Dox劑量依賴的外源插入基因編碼蛋白HCMV IE1,可抑制細(xì)胞凋亡。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號(hào)】:R373
本文編號(hào):2391433
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【學(xué)位授予單位】:青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號(hào)】:R373
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):2391433
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