沉默Fibulin-5对IgG4-ROD泪腺成纤维细胞增殖与凋亡的影响

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目的:以病理确诊IgG4相关性眼疾病(IgG4-related ocular disease,IgG4-ROD)的泪腺为研究对象,取材培养原代成纤维细胞,应用RNAi(RNA interference,RNAi)技术沉默Fibulin-5基因,使目标基因Fibulin-5的mRNA及其蛋白表达量下调后,观察成纤维细胞的凋亡情况,探索抑制泪腺纤维化的方法。方法:选取2018年10月至2019年8月到我科住院手术治疗并符合IgG4-ROD诊断标准的患者6例,取已经发生部分或完全纤维化的病变泪腺,使用0.2%的Ⅱ型胶原酶法进行泪腺成纤维细胞原代培养。遵循小干扰RNA(Small interference RNA,siRNA)设计原则,由上海优宁维生物公司针对人Fibulin-5基因序列特征,设计高效且具有特异性的Fibulin-5 siRNA(L1-3)。将获得的三条siRNA分别转染第4代IgG4-ROD泪腺成纤维细胞,设置6组,其中A组为空白组、B组只加lipofectamine 2000,C组为阴性siRNA,D组为Fibulin5-siRNA-1,E组为Fibulin5-siRNA-2,F组为Fibulin5-siRNA-3。分析各组细胞中Fibulin-5 mRNA表达量差异,以筛选出最优的siRNA。将最优的siRNA再交由上海优宁维生物公司构建Fibulin-5 siRNA载体质粒,将获得的siRNA质粒设置4个浓度(0、25、50和75nM),不同浓度siRNA转染成纤维细胞后,应用CCK-8法测定其抑制率,选出合适的浓度作为后续实验的siRNA浓度。再将第4代泪腺成纤维细胞分为四组,设置三组对照组(Ⅰ组为空白对照、Ⅱ组为空载体对照、Ⅲ组为阴性siRNA对照)以及siRNA转染组(Ⅳ组),于72h后收集细胞并提取细胞中总mRNA,分析各组细胞中Fibulin-5 mRNA的相对表达量的差异,验证细胞基因下调情况;应用Western Blot检测基质蛋白Fibulin-5的表达,验证目标蛋白下调情况;于siRNA转染后的24h、48h及72h,收集细胞,应用流式细胞仪测定各组成纤维细胞的凋亡率。结果:1、细胞鉴定:人IgG4-ROD的泪腺在0.2%Ⅱ型胶原酶消化法下可以成功培养出原代细胞,经免疫荧光法鉴定证实为成纤维细胞。2、最优siRNA筛选:以2-△△Ct值表示各组细胞Fibulin-5 mRNA相对表达量,发现三条siRNA序列中编号为Fibulin-5 siRNA-1的序列是最优siRNA,可以有效地使人IgG4-ROD泪腺成纤维细胞Fibulin-5基因的表达减少。3、细胞增殖活性:以Fibulin-5 siRNA浓度为0nM作为空白对照,在转染后的24h,四组细胞增殖率间的差异无统计学意义(P>0.05);在Fibulin-5 siRNA转染的48h和72h后,Ⅰ组细胞成纤维细胞的增殖率明显高于siRNA浓度为25nM、50nM及75nM的各组细胞,差异具有统计学意义(P<0.05),且随着转染的siRNA浓度升高,增殖率越低;浓度为75nM siRNA的抑制作用最为明显,细胞增殖明显受到抑制。4、Fibulin-5 mRNA检测:Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ组细胞之间的Fibulin-5 mRNA相对表达量差异无显著性意义(P>0.05);但Fibulin-5siRNA转染组细胞的Fibulin-5 mRNA的相对表达量低于Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ组细胞,目标基因的表达量明显下降。5、Fibulin-5蛋白检测:Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ组细胞之间Fibulin-5蛋白表达的差异无统计学意义(P>0.05),但Fibulin-5 siRNA转染组细胞Fibulin-5蛋白的表达低于Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ组细胞,基质蛋白Fibulin-5的表达明显下降。6、凋亡率:在转染后的24h、48h或72h,Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ组细胞凋亡率之间无明显差异,Fibulin-5 siRNA转染组较Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ组的细胞,其凋亡率明显升高,具有显著差异(P<0.05)。结论:1、IgG4-ROD泪腺经过原代细胞培养后,并对细胞进行鉴定,证实为成纤维细胞。2、筛选出特异性的Fibulin-5 siRNA,并成功的构建了Fibulin-5 siRNA重组质粒,在浓度为75nM时,转染至48h,能够有效的抑制IgG4-ROD泪腺成纤维细胞增殖。3、Fibulin-5 siRNA重组质粒转染IgG4-ROD泪腺成纤维细胞后,能够明显下调目标基因Fibulin-5的mRNA和蛋白的表达,促进细胞凋亡,推测能以Fibulin-5为靶点,通过RNAi技术来有效的抑制泪腺组织的纤维化发生。
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