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感染性疾病仍然严重威胁着人们的生命健康。人类嗜T淋巴细胞病毒(human Tlymphotropic virus,HTLV)是唯一从人体肿瘤中分离的RNA病毒(有Ⅰ、Ⅱ两型),它与人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiendy virus,HIV)一样同属逆转录病毒,也是通过血液、性接触和母婴传播。因这些病毒能引起癌症和艾滋病而受到世人瞩目。自1980年分离出HTLV病毒以来,已报道HTLV-I可以引起成人T淋巴细胞白血病(adulTT-cell leukemia,ATL)和脊髓病变。而在眼部,HTLV-I感染能导致以葡萄膜视网膜病变为主的多种眼部疾病。HTLV-I感染的眼部病变可以是独立于全身的病变,也可伴发或先于全身病变发生。
HTLV-I不含有任何已知的癌基因,也未发现其在某一原癌基因附近的固定的整合位置。该病毒的Tax基因产物Tax蛋白是病毒的转录激活因子,含有多个活性区域,在病毒复制中起激活转录作用,使病毒从长末端重复序列开始转录。也可同时作用于多种细胞基因/蛋白,导致细胞功能异常。因此Tax蛋白在细胞转化发生癌症的过程中起了很重要的作用。
HTLV-I相关的葡萄膜视网膜病变中,视网膜色素上皮细胞是在神经视网膜和脉络膜之间的含有黑色素的上皮层,对神经视网膜主要起到代谢隔离和支持的作用,在维持视网膜内环境的稳定中起着重要作用。RPE细胞在视网膜的整个功能活动中也起着重要作用。研究发现HELV-I病毒可感染人视网膜色素上皮细胞,表达Tax和gag病毒蛋白。这些提示眼部HTLV-I感染可能因为感染炎症、免疫介导和增生性疾病而产生病变,即除白细胞的浸润增生外,HTLV-I病毒在视网膜细胞中繁殖,并影响宿主细胞的各种活性因子的表达及活性,从而产生病理效应。基于此,本研究中我们针对HTLV-I病毒的调节因子Tax基因/蛋白,通过Tax基因转染至RPE细胞内表达Tax蛋白来分析研究Tax蛋白对RPE细胞的影响及其作用效应途径,找出RPE细胞中,Tax效应特征性途径,为探索HTLV-I病毒调节蛋白Tax在HTLV-I相关眼病中的作用机制及分子机制奠定基础。
目的:构建Tax重组载体使其在永生化人视网膜色素上皮细胞(RPED407)中表达Tax蛋白;观察Tax蛋白对细胞的影响;探讨Tax蛋白对细胞产生影响的可能作用机制。
方法:构建重组载体PIRES2-EGFP-TAx并转染RPED407细胞后:1、观察RPE细胞形态学变化;2、激光共聚焦显微镜观察转染效率;3、细胞免疫荧光化学法检测RPE细胞内Tax蛋白的表达;4、RT-PCR检测Tax基因在RPE细胞内的转录;5、免疫印迹法检测RPE细胞内Tax蛋白的表达;6、MTT比色法检测RPE细胞的生长活力;6、流式细胞仪分析RPE细胞周期;7、RT-PCR验证RPE细胞内Tax蛋白的效应途径。
结果:重组载体PIRES2-EGFP-TAX转染RPE细胞后,
1、随着转染时间的延长,细胞逐渐皱缩或死亡、脱落,飘浮于培养液中,其余细胞胞浆内颗粒增多,到72小时细胞大部分死亡;
2、普通荧光显微镜下观察到约60%-70%的RPE细胞内可见GFP绿色荧光蛋白,说明载体成功转染入RPE细胞;
3、免疫荧光染色后激光共聚焦显微镜下可以观察到RPE细胞胞浆内的绿色荧光,说明重组载体在RPE细胞内表达Tax蛋白;
4、RT-PCR检测载体转染的RPE细胞可见特异性Tax基因条带,提示载体上插入的Tax基因在细胞内成功转录;
5、免疫印迹法检测可见40KD大小的Tax蛋白特异性阳性印迹条带;
6、Tax转染RPE细胞后,细胞活力受到抑制;
7、转染后RPE细胞周期受到影响,细胞被阻滞在S期;
8、RT-PCR检测到TGF-beta信号通路中的。TGF-β1和Smad2受到影响。
结论:
1、Tax蛋白能够在RPE细胞内成功表达;
2、Tax蛋白对RPE细胞的生长活力及细胞周期有一定影响,不排除转染试剂的作用;
3、Tax蛋白在RPE细胞中的效应会影响TGF-beta信号通路的TGF-β1和Smad2的表达。