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载脂蛋白B是乳糜微粒和低密度脂蛋白(LDL)的必需成分,在脂类代谢、胆固醇转运过程中起关键作用。载脂蛋白B分为:apoB-100和apoB-48。后者是前者基因转录后在RNA水平上经RNA编辑产生的截短产物。ApoB-100是LDL主要蛋白组成成分,人体内2/3的胆固醇由其作为载体以LDL形式负责转运。ApoB-48是负责运输膳食脂类乳糜微粒的必需蛋白,也能携带胆固醇,但其半衰期极短,能被快速清除。血浆中低水平的apoB-100能显著降低LDL-胆固醇含量,从而可以降低基于高LDL-胆固醇的动脉粥样硬化和冠心病等心血管疾病的发生风险。 目前,apoB RNA编辑的研究主要是在RNA水平上的研究。RNA繁琐的实验方法难以实现高效的基于RNA编辑为靶的药物筛选模式。ApoB RNA编辑作用于一26碱基的保守RNA序列,产生从CAA到UAA终止突变。本实验室在前期研究中利用该特点在apoB RNA编辑位点CAA及识别序列的两端,连接一个红色荧光蛋白DsRed(上游)和一个绿色荧光蛋白GFP(下游),构建了瞬时表达的质粒载体。以之转染Cos-7、Caco-2和CBRH-7919细胞,发现只在Caco-2和CBRH-7919两种编辑细胞中发生颜色的多色表达,提示RNA编辑可以由该荧光蛋白嵌合载体来指示。该研究中同种细胞的多色异质性结果,同时提示apoBRNA编辑与细胞周期有关。 为了进一步研究细胞周期对apoB RNA编辑的影响,本实验在瞬时表达质粒载体基础上构建了用于稳定转染的慢病毒载体。以之转染Caco-2和CBRH-7919两细胞系获得了稳定表达荧光蛋白的细胞株。经秋水仙素处理及去除秋水仙素再培养,分别得到处于G2/M期及后期的细胞。用共聚焦显微镜及流式检测方法检测细胞周期捕获于M期和从M期释放后不同颜色细胞的比例。 在共聚焦显微镜下,捕获于G2/M期的Caco-2、CBRH-7919稳定株中红色和黄色细胞比例较其对照有明显下降;秋水仙素去除后细胞周期从M期释放,红色和黄色细胞比例得到明显上升。通过流式细胞仪定量分析发现,捕获在M期的Caco-2、CBRH-7919细胞,相较于对照,其黄色细胞所占的比例明显下降(P<0.05);细胞从M期释放后,相较于捕获在M期的细胞,其黄色细胞所占比例明显上升(P<0.05)。流式与共聚焦检测结果均证实,apoB的RNA编辑在G2/M前期受到抑制,而在中期后抑制得以释放。为证实上述在细胞水平上的检测结果,本实验用克隆测序法进一步证实了在分子水平上apoB RNA编辑的发生与细胞水平一致。非常令人振奋的是,当细胞周期从M期释放后,所有的双核细胞都表现为黄色。这提示,apoB RNA编辑可能起始于细胞有丝分裂后期,通过纺锤体检验点后,RNA编辑抑制被解除,重新开始编辑。 本实验构建慢病毒介导的apoB RNA编辑检测体系,克服了瞬时表达的质粒载体低转染效率问题,非常均一和稳定地反应了细胞中apoB RNA编辑的改变,为研究apoB RNA编辑提供了一个新方法。本研究结果首次揭示了apoB RNA编辑是由细胞周期调控,提示编辑可能起始于细胞有丝分裂后期。该研究apoB RNA编辑的细胞周期依赖性指出了方向。