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2024-07-29 作者:

miR-30a在多发性硬化症及EAE中的作用和机制研究摘要多发性硬化症(MultipleSclerosis,MS)是经典的中枢神经系统(centralnervoussystem,CNS)自身免疫性脱髓鞘疾病。由于对MS的发病机制了解有限,并且缺乏敏感的生物学标记物,此病早期有效的诊断和治疗十分困难。目前认为,MS的发病主要是由于T细胞对自身的髓鞘蛋白产生了自身免疫反应,并导致一系列复杂的神经退行性改变。其中,CD4+T辅助细胞(ThelperThcells,cells)介导的自身免疫反应是MS发病最关键的因素。Th细胞在不同的条件下可以分化为不同种类的T细胞亚群,包括Thl、Th2、Thl7以及Treg等。其中,Thl7是被发现的新型Th细胞亚群,以能够分泌IL.17为主要特点。目前认为11117细胞在MS的病理发生过程中发挥重要作用。研究表明,MS患者外周血11117细胞比例明显高于健康对照。此外,MS患者IL.23受体及RORe(调节Thl7分化的关键细胞因子受体和转录因子)的表达水平也高于健康对照。在MS的动物模型实验性变态反应性/自身免疫性脑脊髓炎(ExperimentalAllergic/AutoimmuneEncephalomyelitis,EAE)中发现,IL.17中和抗体,可以延缓EAE所致的神经功能障碍的发生;Thl7细胞缺失或11117细胞数目的减少可以使小鼠对EAE的敏感性下降。因此,调控11117细胞的分化和IL.17的分泌是治疗EAE的关键点之一。虽然现有研究从细胞因子、受体及信号通路、转录因子层面对Thl7极化机制有一定程度的了解,但是,表观遗传学修饰在Thl7分化和EAE中的作用,目前还知之甚少。小RNA(microRNA,miRNA)介导的转录后基因调控是表观遗传学修饰的重要机制之一。microRNAs是在真核生物中发现的一类内源性的非编码RNA,在许多人类疾病中发挥重要调节的作用,有可能作为诊断、预后生物学标记物和疾病的治疗靶标。我们通过microRNA的靶基因预测软件,挑选出106条可能调控Thl7分化的microRNA,并结合已有的microRNA在自身免疫性疾病病灶中表达数据分析,我们将重点研究miR-30a在MS发生中的作用。我们将探讨miR-30a在MS患者和EAE小鼠外周血单个核细胞中的表达模式,miR.30a对EAE的治疗作用以及miR-30a调控,n117细胞分化的可能机制。以期为MS的诊断和治疗提供新的分子靶点,也为11117细胞分化的表观遗传调控提供新的分子机制。在本研究中,我们首先采集了复发缓解型MS患者复发期和缓解期的外周血,分离外周血单个核细胞,检测了miR-30a的表达;然后分离EAE小鼠的外周血单个核细胞,研究了miR-30a表达与In¨、IL-4、TGF.13和IL.17表达的相关性;进一步,我们通过给动物注射髓鞘相关糖蛋白片段诱导其第二军医大学硕士学位论文CNS脱髓鞘,建立了稳定的MS的动物模型,并通过尾静脉注射miR-30a的慢病毒,检测miR030a对EAE的治疗作用;最后,我们构建了SOCSI和IRF4的3’非编码区野生型和突变质粒,采用荧光素酶双报告系统研究了miR-30a与靶基因SOCSl和IRF4的3’UTR区的结合。主要研究结果如下:1、针对收集得到的8例MS患者和4例正常健康对照者的血液,我们采用EDTA抗凝,淋巴细胞分离液密度梯度离心法得到外周血单个核细胞,进一步用流式细胞分选的方法收集得到了CD4+T细胞,细胞存活率和纯度均大于99%。2、将采集的到的外周血单个核细胞,采用Real.timePCR检测miRNA.30a表达水平的变化。发现在MS复发期和缓解期miR.30a的表达较对照组均明显下调,具有显著的统计学差异。缓解期中miR-30a的表达略高于复发期,但无显著的统计学差异。3、我们通过给动物注射髓鞘相关糖蛋白片段MOG35.55诱导EAE,发现小鼠从免疫第ll天开始陆续发病,潜伏期为12.95+2.5天,发病率为93.3%。死亡率为6.67%。发病后小鼠一般情况较正常组差,表现为精神萎靡,体重减轻或增长缓J慢,皮毛不光滑,活动量减少,并出现明显的神经系统症状。4、我们分别于免疫后第10、16天,即EAE发病前期和EAE急性进展期,分离小鼠脾脏中CD4+T细胞,检测其miR.30a表达水平改变。结果显示,EAE发病前期,小鼠脾脏CD4+T细胞中miR.30a的表达水平明显低于对照组。EAE小鼠急性进展期CD4+T细胞的比例及CD4+T细胞内miR-30a的表达水平均明显低于对照组。5、为了研究miR030a主要通过哪一种CD4+T细胞发挥作用,我们采用慢性非缓解性EAE小鼠动物模型,在EAE急性炎症期,分离小鼠脾脏单个核细胞,检测细胞因子IFN吖、IL-4、TGF.13和IL.17a的表达以及miR-30a的表达。结果发现,随着miRNA.30a表达升高,IL.17a的表达是下降的,两者之间的表达水平呈显著负相关。细胞因子IFN-q,、IL-4和TGF.p的表达无显著线性关系。6、为了研究miR030a是否对小鼠EAE发病具有调控作用,我们构建并包装了高滴度的miR030a过表达病毒,尾静脉注射病毒到EAE小鼠体内。结果发现,miR-30a过表达病毒注射组的EAE评分相对于对照组发病明显减轻,差异具有显著性。7、我们进一步检测miR030a过表达病毒注射对EAE小鼠脊髓的病理改变的影响,通过FastBlue和HE染色,分别观察脊髓的脱髓鞘和炎症浸润程度。结果发现,miR.30a过表达病毒注射组小鼠脊髓脱髓鞘和炎细胞浸润明显轻于对照组,统计分析显示,结果相差显著。.2.miR-30a在多发性硬化症及EAE中的作用和机制研究8、我们采用microRNA靶基因预测软件Targetsan和Starbase对miR-30a的靶基因进行预测。结果发现,miR-30a的种子序列(ACAAAUG)可以和Thl7分化相关重要转录因子SOCSl和IRF4的3’非编码区碱基序列不完全互补配对。9、我们进一步将靶基因SOCSl和IRF4的37非编码区克隆到荧光素酶报告基因上游,并设计3’非编码区的突变体,克隆到荧光素酶报告质粒中,与miR-30a共转染293T细胞,加入荧光素酶底物,检测荧光强度。结果发现,miR-30a和含SOCSl、IRF437非编码区的荧光素酶报告质粒共转染组,荧光强度明显低于miR.30a阴性对照与含SOCSl、IRF43’非编码区的荧光素酶报告质粒共转染组,统计分析具有显著性差异。但是,miR030a和含SOCSl、IRF437非编码区突变体的荧光素酶报告质粒共转染组,荧光强度与对照组没有显著差异。本研究的重要结论如下:1、MS患者外周血单个核细胞中rniR-30a的表达水平较健康对照组明显下降。EAE发病潜伏期和急性发病期,小鼠CD4+T细胞中miR-30a的表达水平较健康对照组均明显下降。EAE急性发病期,miR-30a与炎性细胞因子IL.17a的表达呈负相关。EAE小鼠在体给予miR-30a后,可以明显缓解EAE的发病,表现为行为学评分明显下降,脱髓鞘程度明显减轻,炎细胞浸润明显减少。miR-30a直接与Thl7分化相关转录因子SOCSl和IRF4的3’非编码区结合,沉默其基因表达,提示miR-30a可能通过此机制抑制Thl7分化和EAE的进展。2、3、4、关键词lmicroRNA,Thl7细胞,白介素.17,多发性硬化症-3.第二军医大学硕士学位论文AbstractsMultiplesclerosisisaprototypicautoimmunedemyelinationdiseaseofcentralnervoussystem.Becauseoflimitedunderstandingofthepathogenesisofmultiplesclerosisandalackofsensitivebiomarkers,accordingtothepresentcriteria,theearlydiagnosisandtreatmentofmultiplesclerosisstilldependsonrepeatedoccurrenceofthedisease.MSpathogenesisisverycomplicated.Currently,itisthoughtthatdiseaseismediatedbypathogenicTcellresponsesagainstmyelinantigens,followedbyabroaderneurodegenerativeprocess.Amongthem,CD4+Tcell-mediatedautoimmunityhaslongbeenacceptedasoneofthemostimportantaspectsofmultiplesclerosispathogenesis,especiallyfortheearlyinitiationofdisease.ThcellscalldifferentiateintodifferentThelpercellsdependinguponthecytokineenvironment,includingThl,"lh2,Thl7a11dTreg.Thl7cellsareanewsubsetofThelpercells,Thl7cellscanspecificallysecretIL-17andplayacriticalroleinthepathogenesisofmultiplesclerosis.RecentstudieshaveshownthatthenumberofThl7cellsinperipheralbloodofMSpatientsWassignificantlyhigherthanthatinhealthycontrols.Furthermore,theexpressionlevelofIL一23receptorandRORc(CriticalcytokinereceptorsandtranscriptionfactorsregulatingThl7differentiation)werealsomuchhigherthanthatofhealthycontrols.InMSanimalmodelEAE(ExperimentalAllergic/AutoirnmuneEncephalomyelitis),itWasfoundthatantibodiesneutralizingIL一17coulddelaynervedysfunctioninducedbyEAE,Moreover,micelackingof11117cellsorwithlessThl7cellswerelesssensitivetoEAE.Therefore,regulatingThl7differentiationandIL-17secretionarethemostimportantkeypointsinEAEtreatment.ItisworthnotingthatwehavealreadygotacertaindegreeofunderstandingofthemechanismunderlyingThl7polarizationatcytokines,receptors,signalingpathwaysandtranscriptionfactorlevel.However,theroleofepigeneticmodificationinrnll7differentiationandEAEisstillunclear.SmallRNA(microRNA,miRNA)-mediatedpost-transcriptionalgeneregulationisoneoftheimportantmechanismofepigenetiemodification.microRNAisaclassofendogenousnon—codingRNAfoundineukaryotes.AccordingtOthereports,microRNAiscriticallyinvolvedinarangeofhumandiseasesandpotentiallyserveasgooddiagnosticmarkers,prognosticmarkersortherapeutictargets.IfthemiRNAisperfectlyornearlycomplementarytoitstarget,itcallspecificallycleavethetargetmRNA.Endogenously·4.miR-30a在多发性硬化症及EAE中的作用和机制研究expressedmiRNAsareusuallyimperfectlycomplementarytotheirtargetgene(s)andmodulatestheeffectongeneexpressionviatranslationalrepression.Inthepresentstudy,weusedtheonlinemiRNAtarget-predictionsoftwareandfound106microRNAsmightregulateThl7differentiation.PreviousstudiesshownthattheexpressionlevelofoneofthepredictedmicroRNA,miR-30awasdownregulatedinseveralautoimmunediseaseslesions.However,theroleofmiR-30ainThl7differentiationandMSpathogenesishasnotbeenreported.Ourstudywasdesignedtoexplore:1.theexpressionpatternofmiR-30ainperipheralbloodmononuclearcellsfromMSpatientsandEAEmice;2.thetherapeuticeffectofmiR-30ainEAEand3.thepossibleregulatingmechanismofmiR-30aonThl7differentiation.ElucidationtherolesofmiR-30ainMS/EAEwilldeepentheknowledgeofhowthisnoncodingRNA-mediatedmechanismcontributestothepathogenesisofmultiplesclerosisandhelptoidentifynewtherapeuticmoleculartargets,alsoprovideanewmolecularmechanismforepigenetieregulationofThl7cellsdifferentiation.Inthisstudy,firstly,wecollectedtheperipheralbloodofMSpatientsduringrelapseandremissionperiod,isolatedperipheralbloodmononuclearcellsandanalyzedtherelativeexpressionlevelofmiR·30a.Then,weanalyzeathecorrelationbetweenrelativeexpressionofmiR-30aandrelativeexpressionofIFN吖、IL-4、TGF-13andIL-17inperipheralbloodmononuclearcellscollectedfromEAEmice.Furthermore,wemadeastableanimalmodelofMSbyinjectiingmyelinassociatedglycoproteinfragmentintravenouslytoinduceCNSdemyelination.ToinvestigatewhethermanipulationofmiR-30acallinfluencethedevelopmentofEAE,WedeliveredmiR-30arecombinantlentivirustomicebyintravenousinjectionthroughthetailvein.Finally,weconstructedSOCSIandIIⅡ43’.UTRwildtypeplasmidandmutantplasmid,usedual—luciferasereportsystemtodetectcombinationofmiR-30aand3q3TRoftargetgenesSOCS1andIRF4.Theresultsareasfollows:1)WecollectedEDTAanticoagulatedbloodfromeightMSpatientsandfourhealthycontrols.WethenusedlymphocyteseparationdensitygradienteentrifugationmethodtogetperipheralbloodmononuclearcellsandfurtherusedflowcytometrysortingmethodtocollectCD4+Tcells.Cellviabilityandpuritywerecheckedandweregreaterthan99%.-5·第二军医大学硕士学位论文·6.ByusingReal··timePCRtodetectmiR··30arelativeexpressionlevelinperipheralbloodmononuclearcells,wefoundthatmiR-30aexpressioninrelapsingandremittingMSpatientswassignificantlylowerthanthatinhealthycontrols.Moreover,miR-30aexpressioninremittingpatientswasslightlyhigherthaninrelapsingpatients,butnostatisticallysignificanceWasfound.WesuccessfullyinducedEAEbyimmunizingC57BL/6mice而mencephalitogenicpeptideMOG(3s-55).TheonsetofEAEWasonday11afterimmunization,themortalityrateWas6.67%andtheincidencewas93.3%.WeisolatedthemononuclearcellsfromspleenofEAEmiceatdifferentstagesofthedisease,fromday0(contr01),day10(preclinical),day16(acuteEhE),wethendetectedtheexpressionlevelofmiR-30a.TheresultsshownmiR-30aexpressionleveldecreasedduringthepreclinicalphaseofthedisease.TheproportionofCD4十TcellsandthemiR-30aexpressionlevelinCD4+TcellswerelowerinacutephageofEAEthanthatincontrolgroup.InordertoinvestigatewhichhelperTcellsubsetWasassociatedwithmiR-30aregulation,weusedthechronicnon-remissionEAEmicemodel.DuringtheacutephageofEAE,weisolatedthemononuclearcellsfromspleen,detectedlinearcorrelationshipbetweentranscriptsofmiR-30aandtheexpressionlevelofcytokinesIFN吖、IL_4、TGF—pandIL一17a.WefoundthatonlyIL-17aexpressioncorrelatednegativelywell、而ththatofmiR-30a.ToinvestigatewhethermanipulationofmiR-30aCaninfluencethedevelopmentofEAE,weconstructedlentiviralvectorsencodingpre-miR-30a(LV-30a),deliveredrecombinantlentivirustomicebyinjectionthroughthetailvein.TheresultsshownthatEAEscoresofLV-30a·infectedmiceweremuchlowerthanthatofcontro】mice.HistologicalanalysisofspinalcordsectionsalsoshowedthatLV-30a-infectedmicedevelopedmildinflammatoryinfiltrationanddemyelination,whereasLV-30a-NC(negativecontr01)一infectedmiceshowedprominentCNSpathology.miR-30a在多发性硬化症及EAE中的作用和机制研究Wethenusedthetarget--genepredictiontsoftwaresTargetScanandStarbasetoidentifythepotentialtargetsofmiR-30a.WefoundthatmiR-30aseedsequence(ACAAAUG)couldbindto3‘non-codingregionofSOCS1andIRF4(importanttranscriptionfactorsinThl7differentiation)throughimperfectlycomplementarypairing.Weclonedthewildtypeandmutant3’UTRofSOCS1andIRF4intotheupstreamoftheluciferasereportergene.Thenweuseddual-luciferasereportsystemtodetectfluorescenceintensity.TheresultsshownthatthefluorescenceintensityofgrouptransfectedwithmiR-30aandSOCSl,IRF43’UTRplasmidswassignificantlylowerthanthegrouptransfected、析mmiR一30anegativecontrolandSOCSI,IRF43’UTRplasmids.However,thefluorescenceofthegrouptransfectedwithmiR030aandSOCS1,IRF43‘UTRmutantplasmidswasnotsignificantlydifferentwimthatofcontrolgroup.Theimportantconclusionsofthisstudyale邪follows:1、miR-30aexpressionlevelintheperipheralbloodmononuclearcellsofMSpatientswaslowerthaninhealthycontrols.DuringEAEdevelopment,miR-30aexpressionlevelinCD4十TcellsWaslowerinpreclinicalandacutephageofEAEthant11atincontrolgroup.2、DuringtheacutephageofEAE,theexpressionlevelofmiR-30acorrelatednegativelywiththeexpressionoflL·17a.3、miR-30aregulatedEAEdevelopment.LV-miR-30ainjectionsignificantlyalleviatethe‘incidenceofEAE,decreasedbehavioralscorereduceddemyelinationareaanddecreasedinflammatorycellinfiltrationinEAEmice.4、miR-30adirectlybindto3’non-codingregionofSOCSlandIRF4(Thl7differentiationtranscriptionfactorsanddecreasedtheirgeneexpression.WORDS:microRNA,Thelper17cell,Interleukin-17,multiplesclerosis-7·KEY第二军医大学硕士学位论文缩略词表MSCNSEAEThl7ILFBSBSAPBSIFN.rPFAEBLFB.PASHESOCSlIl疆4.8.多发性硬化症中枢神经系统实验性变应性脑脊髓炎辅助性T细胞17白介素胎牛血清牛血清白蛋白磷酸盐缓冲液gamma干扰素多聚甲醛溴化乙锭快蓝.碘酸希夫苏木精.尹红染色法细胞因子信号抑制物1干扰素调节因子4MultipleSclerosisCentralnervoussystemExperimentalAutoimmuneEncephalomyelitisThelpcell17IntedeukinFetalbovineserumBovineserumalbuminPhosphatebufferdsalineInterferon-gammapolyfluoroalkoxyethidiumbromideluxolfastblue·periodicacidSchiffshematoxylin-eosinstainingSuppressorofcytokinesignalinglinterferonregulatoryfactor4miR-30a在多发性硬化症及EAE中的作用和机制研究■I._■。刖罱MS是一种以CNS白质脱髓鞘为主要病理特点的经典的神经免疫性疾病I¨。据统计,全世界MS患者共约110万,该病主要发生在青壮年,是欧美青年发病率最高的非创伤性神经疾病【11,我国MS的患病率也呈现逐年上升趋势。此病预后不良,85%的MS患者发病初期具有复发缓解的特征【21,然后随着疾病的进展和神经系统的失代偿,大部分患者迸一步发展为继发进展型MS,神经功能发生不可逆的损伤,并导致瘫痪、感觉障碍、失明、癫痫发作、认知障碍等多种临床症状,极大地影响了患者的生活质量13l。每年用于治疗的花费至少数百亿美元。MS发病的免疫病理机制十分复杂,至今尚不完全明确,这已经成为目前临床治疗MS的瓶颈【4】。目前包括干扰素p、糖皮质激素、那他珠单抗等在内的所有药物均不能彻底治愈MSl4I。目前趋向于认为,CD4+T介导的自身免疫反应是MS发病过程中最重要的因素之一15‘61,CD4+T细胞的致病过程如下:首先,促炎的CD4+T细胞在外周免疫器官中被激活,然后,这些促炎细胞穿过血脑屏障,进入CNS实质,并攻击中枢神经细胞,导致轴突脱髓鞘【61。在这个过程中,促炎的CD4+T细胞主要包括Thl和Thl7细胞171。以前认为,Thl细胞可以特异性分泌干扰素IFN-r,是在自身免疫脱髓鞘疾病中发挥主要作用的T辅助细胞【8l;最近,有研究报道,另外一种亚型的T辅助细胞即Thl7,特异性分泌IL.17,在自身免疫性脱髓鞘疾病中发挥更为关键的作用【9】。Thl7的分化受细胞因子和转录因子的调控。在IL.6和IL.23联合作用下,细胞内STAT3mRNA表达水平升高,进一步启动RORa和ROR丫t基因,促进Thl7分化【11l。研究表明,MS患者外周血Thl7细胞比例、IL.23受体及RORc(ROR丫t的同源物)的表达水平,均明显高于健康对照。此外,有研究报道,小鼠Thl7细胞数目减少,特别是缺乏细胞因子IL.6、IL-23,EAE发病程度明显减轻【10,11】。因此,调控Thl7细胞的分化和IL.17的分泌可能是治疗MS和EAE的关键点。尽管目前已经从细胞因子、受体及信号通路、转录因子层面对Thl7分化的机制有一定程度的了解,但是,表观遗传学修饰在Thl7分化和EAE中的作用,目前还知之甚少。表观遗传学修饰的重要机制之一是microRNA介导的转录后基因调控。来的非编码小RNA。microRNAs可以结合到RNA诱导的沉默复合体中,在转录后水平降低蛋白的表达水平112I,或者阻断翻译过程抑制蛋白表达。据科学研究估计,基因组中1/3的基因会受到mieroRNAs的调控。microRNA在人类多种疾病中发挥调控作用[13,14],可以作为潜在的诊断标志,预后标志及治疗靶标1”,阍。越来越多的研究实验-9.microRNA是长约22个核苷酸,由较长的转录物经过Drosha和Dicer酶剪接加工而第二军医大学硕士学位论文证明,microRNA可能在MS和EAE的发病进程中发挥重要的调节作用。例如,已有相关研究报道,microRNAs可以调控免疫系统中多种免疫细胞的分化和功能;已经发现多种microRNA在MS患者外周血和病灶中表达改变;此外,小鼠体内Dicer酶和Drosha酶中缺失可以使其产生自身免疫性疾病【17l;miR-326和miR-155可以调节T细胞和树突状细胞的功能,进而调控EAE的进程【7,1叼;而miR-124则可以通过调节CNS内抗原递呈细胞小胶质细胞的活化来调节EAE的发病【19】。因此,microRNA将是治疗自身免疫性脱髓鞘疾病的很有前景的治疗靶点。miR-30a位于人染色体6q13,目前发现其对细胞功能具有多种调节作用,主要包括抑制细胞迁移、肿瘤侵袭和阻止细胞的自噬。Zhu等人通过芯片研究发现,在自身免疫性疾病风湿性关节炎和系统性红斑狼疮患者及其动物模型的病灶中,均发现miR-30a的表达下调[20l。进一步研究显示,miR-30a在SLE患者的B细胞中表达上调,可以促进SLE患者B细胞的过度激活。这提示miR-30a与自身免疫疾病的发病具有一定的相关性。我们通过microRNA的靶基因预测软件,发现包括miR-30a可能调控Thl7分化相关重要转录因子的表达。因此我们推测,miR-30a可能通过调控Thl7细胞分化,对MS和EAE的发病也有调节作用。然而,miR一30a在Thl7细胞的分化和MS的病理发生的作用,目前还未见报道。为了研究miR-30a在Thl7细胞分化和MS疾病中的作用,我们收集了复发缓解型MS患者的外周血单个核细胞,通过RT-PCR的方法,检测miR-30a的表达。进一步对EAE小鼠的外周血单个核细胞中miR-30a的表达与IL.17表达水平的相关性进行研究。然后,.我们诱导了MS的动物模型EAE,并经EAE小鼠尾静脉注射miR-30a过表达慢病毒,通过神经行为学和形态学等多种手段检测miR.30a对EAE的治疗作用。最后,我们采用荧光素酶实验,研究miR-30a对Thl7细胞分化相关转录因子SOCSl和眦4表达的调节。本研究旨在探讨miR-30a在MS患者和EAE小鼠外周血单个核细胞中的表达模式,miR一30a对EAE的治疗作用以及miR-30a调控Thl7细胞分化的可能机制。以期为MS的诊断和治疗提供新的分子靶点,也为Thl7细胞分化的表观遗传调控提供新的分子机制。.10.miR-30a在多发性硬化症及EAE中的作用和机制研究材料与方法一、实验材料1.实验动物C57/BL6小鼠购自中国科学院上海斯莱克实验动物有限公司及南京动物模式中心。动物实验遵照国家健康中心实验动物使用指南进行,并得到第二军医大学动物伦理学委员会认可。2.主要仪器3111细胞培养箱SDJ单人垂直净化超净工作台.HHW21600S数显电热恒温水箱.Thermo公司,美国上海淀山湖净化备厂,中国上海跃进医疗器械有限公司JEIOS1600R恒温摇床AVC.6D1超净工作台TECH公司,韩国ESCO,新加坡Olympus公司,日本SZXl2/9冷光源IX70相差显微镜E660FN.荧光显微镜Olympus公司,日本Nikon公司,日本Eppendorf公司,德国5804R台式高速冷冻离心机HeraeusPieol7台式离心机Thermo公司,美国Bio.Pad公司,美国¥69BRl361实时荧光定量PCR仪PowerPacHC蛋白电泳仪Bio.Pad公司,美国CMl900冰冻切片机Leiea公司,德国消毒箱Hitachi公司,日本AR2130电子天平K30恒温孵育器¥20台式PH计SCS.24细胞摇床MylQSingleColorreal-timeOhaus公司杭州奥盛仪器有限公司,中国METTLERTOLFD,瑞士上海离心机研究所,中国PCR仪Bio-Pad公司,美国美天旎,德国MACS磁珠分选仪3.主要耗材g-军医大学硕士学位论文细胞培养所用的细胞培养瓶、细胞培养板等均购自Coming公司;硝酸纤维素膜购自Pall公司;X一感光片购自Kodark公司4.主要试剂4.1流式抗体FITCRatanti-mouseCD4Antibody,Cat561835,BD公司APCMouseanti-humanCD4Antibody,CatH10041·llG,三箭生物公司4.2其它试剂DMEM/F12(11039.021)、IMDM(R10.016.CV)、胎牛血清(10099.14)购自Gibco公司;0.25%胰酶(T4049)、PLL(P8920)购自sigma公司;青霉素一链霉素(P.S.)(C0222)购自碧云天公司:RevertAidFirstStrandeDNASynthesisKit(K1621)购自Fermentas公司:SYBRGreenRealtimePCRMasterMix购自TOYOBO公司:TRIzolReagent(15596.026)购自Introgen公司;mirVanamiRNAIsolationKit(AMl560)购自Ambion公司;CD4+TcellisolationKit(130.093.227);淋巴细胞分离液(17-5442.02):快蓝染料(¥3382.259)购自Sigma公司:PA(P0430.259)、Schiff(3952016.500m1)、苏木精(MHSl6.500m1)均购自Sigma公司。5.常用缓冲液及试剂配制1)0.1MPBS(PH7.4):KCI2.019,KHEP042.459,Na2HP04.12H20369,NaCl81.829,加入800M1蒸馏水,调PH至7。4,蒸馏水定容至lL2)解剖液(1L,PH=7.3—7.4):KCIO.49,KH2P040.039,NaCI89,Na2HP04.12H200.069,D-Glucose3.009,蔗糖7.59,HEPES2.3893)CD4+TIsolationBuffer:PBS溶液,O.5%BSA,2mMEDTA,调PH至7.2,4度保存4)4%多聚甲醛:取809多聚甲醛粉末加蒸馏时至lL,磁力加热搅拌2.3h,加lg固体NaOH和0.4MPB500ml,定容至2L5)20%蔗糖/PB溶液:取209蔗糖加入O.1MPB,定容至100ml6)铬钒明胶溶液:取59明胶溶于500ml的蒸馏水中,60"C水浴促溶至完全溶解,无色;取19硫酸铬钾溶于上述溶液,定容至1L,呈蓝色,4。C保存。7)50×TAE:2.0MTris,1.0MNaAe,50mMEDTA,PH=8.010xDNA琼脂糖凝胶电泳上样缓冲液:Takara附送10xloadingbuffer.12.miR-30a在多发性硬化症及EAE中的作用和机制研究二、实验方法1.细胞培养1.1CD4+T细胞的培养在无菌的条件下,取C57成年老鼠的脾脏,淋巴细胞分离液分离外周血单核细胞;A.3009离心10min,弃上清,400ulbuffer重悬细胞加入lOOulCD4+TCellBiotin-AntibodyCocktailII,混匀,4℃静置10min加入300ul的buffer和200ul的Anti.BiotinMicroBeads,混匀,4℃静置15min加入lOml的buffer,3009离心10rain,弃上清500ulbuffer重悬细胞B.将LS柱放置到美天旎磁珠分选装置上面,3ml的buffer过柱将a中所得细胞悬液过柱,收集过滤得到的未结合的细胞悬液3x3mlbuffer过柱,收集过柱后的液体3009离心10min,弃上清’C.800ul的buffer重悬细胞加入200ul的CD62L(L.selectin)MicroBeads,混匀,4"C静置15min加入10ml的buffer,3009离心10min,弃上清500ul的buffer重悬细胞D.将MS柱放置到美天旎磁珠分选装置上面,500ulbuffer过柱将c中得到的细胞悬液过柱3x500ulbuffer过柱,丢弃过柱后的液体取下MS柱,向柱内加入lml的buffer,用活塞迅速将柱内结合到磁珠上的细胞1.2THl7细胞的培养,m17细胞的诱导:将磁珠分选出来的CD4+T细,bu仃er重悬,3009离心10min。IMDM/IO%FBS培液重悬细胞,种到anti.CD3(5u∥m1)抗体包被的24孔板中,加入anti—CD28(2ug/m1)、anti—IL_4(5ug/m1)、anti—IFN-r(5ug/m1)、TOF-b(2ng/m1)、IL一6(40n∥m1)、11,-23(40ng/m1)刺激3_4天·13·洗出,即为CD4+T细胞,离心用IMDM/10%FBS重悬,种植到24孔板中。第二军医大学硕士学位论文1.3293T细胞的培养293T细胞培养在T75培养瓶中,当细胞密度达到80.90%时,将细胞传代到24孔板中进行后续试验,293T细胞用DFl2/10%FBS培养。2.外周血单个核细胞和CD4+T细胞的获取2.1外周血单个核细胞的获取新鲜抽取外周血,用1XPBS等体积稀释取50ml离心管,并向内加入2倍血体积的淋巴细胞分离液将稀释后的血沿管壁缓慢加入淋巴分离液上层4009,20min,缓慢减速细胞分层,用枪头将中间白膜细胞层吸出等体积的PBS稀释,5009,10min用适量Trizol裂解细胞,.70℃保存2.2血中CD4+T细胞的获取离心分离得到的单个核细胞,用buffer重悬,细胞分为两份,一份细胞不染色做为阴性对照,另一份用CD4流式抗体染色;100ulbufffer细胞悬液,加入5ul的CD4抗体,4"C,半个小时;加buffer稀释,5009,离心细胞,细胞沉在管底,适量buffer重悬。流式上机,将CD4+T细胞分选下来。用适量的Trizol裂解细胞,.70℃保存,用于后续试验。3.microRNA的抽提及逆转录为cDNA、QPCR3.1小RNAs抽提1)Trizol裂解细胞,充分裂解后,加入1/3体积的100%乙醇,votex混匀。2)将细胞裂解液过FilterCartridge,收集过滤后的液体3)加入2/3体积的100%乙醇,votex混匀4)将混合物再次过FilterCartridge,丢弃过滤后的液体5)用700ulIIliRNAWhSh6)500ulWashSolution1清洗FilterCartridge,离心丢弃过滤后的液体Cartridg,离心丢弃过滤后的液体Solution2/3清洗Filter7.)空管离心lmin8)加入100ul95℃预热的ElutionBuffer,离心将小RNAs从FilterCartridg洗脱下来,.20℃储存。..14..miR-30a在多发性硬化症及EAE中的作用和机制研究3.2特性性逆转录10ul逆转录体系:5xBuffer2ul0.4ulO.25ullullullul4.35ul高效逆转录酶重组RNA酶抑制剂dNTPmix茎环逆转录引物小RNAsDdH20基因名称snoRNA202茎环逆转录引物七极Q鼹鼹+CTTCCAGTmicroRNA.30a3.3miRNAQPCRGreenMix反应体系:SYBR5ul(总体系20u1)步骤1:95℃5min10ul;上下游引物(2uM)各2ul;eDNA1ul;ddI-120步骤2:95℃15s,60℃15s,72℃45s,40个循环;步骤3:溶解曲线分析以sn0202为内参对目的基因的扩增进行标化,microRNA的相对表达量通过2-ddet法计算获得。基因名称SnoRNA202引物序列Sense5’GGGCTGTACTGACTrGATGA5’Anti.sense5’AACTGGTGTCGTGGAG3’MicroRNA.30aSense5’CATCCTCGACTGGAAG3’15-第二军医大学硕士学位论文4.mRNA的抽提及逆转录为cDNA、QPCR4.1TRIzoI抽提mRNA及反转录成cDNA1)24孔板每孔加入lmlTrizal充分裂解细胞,EP管中静置5min2)12,0009离心5rain,弃沉淀3_)200氯仿ul/mlTrizol加氯仿,充分混匀,室温放置15min4)4"C,12,0009,离心15min,吸取上层水相到另一离心管中,不要吸取中间层5)加入等体积的异丙醇混匀,室温静置5.10min6)4"C,12,0009,离心10min,弃上清,RNA沉于管底7)加入lml的75%乙醇,悬浮RNA沉淀8)4。C,80009离心5min,弃上清9)室温晾干或真空干燥5.10minlo)加入20ulDEPC水,60度水浴溶解11)按照ReverAidTMFirstStrandCdnaSynthesisKit试剂盒反转录成cDNA4.2QPCR反应体系:SYBRGreenMix10ul;上下游引物(2uM)各2ul;eDNAlul;ddH205ul(总体系20u1)步骤1:95℃5min步骤2:95℃15s,60℃15s,72℃45s,40个循环;步骤3:溶解曲线分析以内参GAPDH对目的基因的扩增进行标化,目的基因的相对表达量通过2-ddet方法计算获得。相关引物序列如下:基因名称引物序列IL.17ASense5’T丌AACTCCCTTGGCGCAAAA3’·16·miR-30a在多发性硬化症及EAE中的作用和机制研究Anti.sense5’CrITCCCTCCGCATTGACAC3’IFN.rSense5’ArGAACGCTACACACTGCATC3’Anti.sense5’CCATCCTTTTGCCAGl_I℃CTC3‘TGF.bSense5’CACTGAI'ACGCCTGAGTG3’Anti.serlse5。GTGAGCGCTGAArCGAAA3。5.荧光素报告系统检测将miR.30a的靶基因SOCSl、IRF4的3’UTR以及其突变序列克隆到PGL3载体上,克隆扩增,抽提质粒,与海参荧光素质粒、miR-30amimics共转染细胞,24.36小时后检测细胞的荧光强度。1)转染前一天,将293T细胞传代到24孔板中2)转染前将细胞培液换成opti.MEM,-每孔500ul,lullip2000与50ul的opti.MEM.混匀,室温静置5min3)SOCSl、SOCSl突变、IRF4、IRF4突变质粒分别与海参荧光素质粒和miR-30amimics/NC加入到50ul的opti.MEM并混匀4)将2和3中质粒混匀,室温放置20min,再加入到24孔板中的293T细胞中5)6.8小时后,将培液换成10%FBS全培液6)转染24.36小时,吸掉培养液,PBS洗一下细胞7)每孔加入100ulPLB(PassiveLysisBuffer),轻轻摇晃细胞,室温放置15min,石细胞充分裂解8)将细胞裂解液加入EP管中,置于冰上,准备上机9)将20ul荧光素酶底物与4ulPLB混合,读取荧光值lO)加入20ulStop&GloReagent,再上机检测海参荧光值11)算得两者的比值在与对照比较,得出实验结果6.EAE造模及体内过表达miRNA-30a1)制备完全弗式佐剂:将结核菌素Mtb溶解在不完全弗式佐剂CFA中,用陶瓷研钵边研磨边加CFA,最后溶解浓度为4mg/ml2)MOG35-55粉末溶解到无菌PBS中,最后溶解浓度为2mg/ml·17-

本文标签: miR30a大多发性硬化症及EAE中的作用和机制对策