SV40T抗原基因誘導可逆性永生化黑素細胞的生物學特征評價.pdf

1、正常細胞在體外培養(yǎng)時生命期是有限的，細胞增殖一段時間后會出現(xiàn)群體生長緩慢，有絲分裂停滯，進而衰老死亡，這種現(xiàn)象叫做復制衰亡(replicativesenescence)。細胞的這種生物學現(xiàn)象導致一些體外培養(yǎng)的細胞因生長增殖能力衰竭、數(shù)量不足而不能充分滿足實驗研究和臨床運用的要求。后來人們觀察到一些腫瘤細胞具有持續(xù)生長和增殖的能力，可長期傳代，即細胞的永生化(immortalization)。進一步研究發(fā)現(xiàn)部分永生化的腫瘤細胞中含有病毒基

2、因(virusgene)，因此通過轉染技術將病毒基因導入并整合在體外培養(yǎng)的正常細胞基因組上，使其出現(xiàn)永生化就成為了細胞實驗研究的熱門。 猿猴病毒40(simianvirus40，SV40)是60年代初發(fā)現(xiàn)和分離的猴腎細胞病毒，人是其自然宿主。SV40的基因組能編碼T(LargeT)和t(smallt)抗原。T抗原具有ATP酶和DNA解旋酶活性，使蛋白質絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化、ADP核糖基化和己酰基化。T抗原還有活化宿主細胞核糖

3、體基因、誘導DNA合成、修飾蛋白質合成起始因子等作用。t抗原能反式激活RNA多聚酶基因的啟動子，以及c-myc和c-fos癌基因轉錄，使細胞質肌動蛋白缺失和細胞粘附性下降。T抗原為細胞轉化啟動所必需的，對轉化起決定作用，而且轉化細胞表型的維持必須要T抗原的連續(xù)表達。t抗原對細胞的轉化是非必需的，但可起加強作用，兩者共同維持轉化表型。因此SV40T抗原基因被廣泛運用于誘導人類和動物細胞的永生化。 SV40T抗原引起細胞轉化是一個復

4、雜的過程，目前仍不完全清楚其機制。一些研究發(fā)現(xiàn)SV40T抗原能與腫瘤抑制因子pRb和p53相互作用，影響它們調(diào)控正常細胞生長周期和細胞凋亡的功能，也有研究認為SV40T抗原基因可通過調(diào)節(jié)端粒酶的活性使細胞的端粒長度得到維持。細胞的永生化被認為可能是向腫瘤細胞轉化的必經(jīng)階段，因其安全性受到質疑制約了轉化細胞運用于臨床的前景。 我科前期實驗利用位點特異性重組酶Cre/loxP系統(tǒng)聯(lián)合SV40T抗原基因成功構建了可逆性永生化黑素細胞(

5、reversibleimmortalizedmelanocytes，RIMC)。其基本原理是利用基因打靶技術，引入Cre/loxP系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有高度保守性和特異性，可準確的根據(jù)loxP位置切除整合在細胞基因組的外源性SV40T抗原基因。實驗研究發(fā)現(xiàn)該細胞S-100、HMB-45等細胞表型未發(fā)生改變，而且軟瓊脂克隆實驗和裸鼠移植實驗也未觀察到致瘤性。為進一步了解SV40T抗原基因對誘導的RIMC生物學性狀和功能，特別是潛在致瘤性的影響，

6、我們對培養(yǎng)至第15代的IMC(immortalizedmelanocytes，IMC)進行染色體分析，免疫組織化學方法檢測HLA-DR和hTERT蛋白的表達，RTI-PCR檢測hTERTmRNA表達；對第20代細胞進行MTT比色法分析細胞增殖情況，流式細胞儀分析細胞周期和DNA倍體；RT-PCR半定量分析細胞hMLH1、hMSH2錯配修復基因表達；并提取細胞基因組，對1p22(D1S187)、5q14(D5S107)、18q12.2-1

7、2.3(D18S34)三個位點PCR產(chǎn)物進行變性聚丙烯酰胺電泳分析微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(microsatelliteinstability,MI)；同時對細胞的酪氨酸酶活性和黑素含量與正常MC進行對比，分析細胞的生物學功能變化。結果表明永生化和去永生化的黑素細胞均保持正常核型、HLA-DR的表達不受體外長期傳代培養(yǎng)和SV40T抗原的影響；SV40T抗原不通過上調(diào)端粒酶逆轉錄酶活性途徑介導細胞永生化；細胞周期分析和MTT比色法分析細胞增殖實驗表

8、明IMC的生長增殖較正常MC明顯，長期培養(yǎng)未見復制衰亡現(xiàn)象。而切除SV40T抗原基因后的去永生化黑素細胞可出現(xiàn)部分凋亡，生長變緩；錯配修復基因hMLH1、hMSH2在IMC中較正常細胞表達上調(diào)；D1S187、D5S107、D18S34三個位點上均未出現(xiàn)條帶的增加和缺失，無微衛(wèi)星不穩(wěn)定性發(fā)生，保持了細胞的遺傳穩(wěn)定性。細胞的酪氨酸酶活性和黑素含量與體外培養(yǎng)的正常MC無明顯差別。上述結果說明轉化細胞不易向惡性轉化，并能保持MC正常的黑素代謝的