Small interfering RNA inhibits SARS-CoV nucleocapsid gene expression in cultured cells and mouse muscles

SARS-CoV is a newly identified coronavirus that causes severe acute respiratory syndrome （SARS）. Currently, there is no effective method available for prophylaxis and treatment of SARS-CoV infections. In the present study, the influence of small interfering RNA （siRNA） on SARS-CoV nucleocapsid （N） protein expression was detected in cultured cells and mouse muscles. Four siRNA expression cassettes driven by mouse U6 promoter targeting SARS-CoV N gene were prepared, and their inhibitory effects on expression of N and enhanced green fluorescence protein （EGFP） fusion protein were observed. A candidate siRNA was proved to down-regulate N and EGFP expression actively in a sequence-specific manner. The expression vector of this siRNA was constructed and confirmed to reduce N and EGFP expression efficiently in both cultured cells and adult mouse muscles. Our findings suggest that the siRNA should provide the basis for prophylaxis and therapy of SARS-CoV infection in human.     

SiRNA抑制大鼠背根神经节神经元电压依赖型钠通道Nav1.8表达的实验研究

目的 应用小片段干扰RNA(SiRNA)转染原代培养背根神经节(DRG)神经元,观察SiRNA干扰DRG神经元基因Nav1.8表达的有效性.方法 根据RNA干扰的原理及SiRNA的设计原则,设计2个长度为21 bp的以Nav1.8基因为靶点的SiRNA(SiRNAa和SiRNAb),另选择相同长度的无义双链RNA作为阴性对照RNA.T7 RNA聚合酶的作用下体外转录合成SiRNA,阳离子脂质体转染试剂将SiRNA导人体外培养DRG神经元,于转染后48 h提取RNA,采用RT-PCR和荧光定量PCR检测Nav1.8基因的表达情况.结果 在靶向Nav 1.8的两个SiRNA序列中,SiRNAa转染神经元后导致Nav1.8基因表达显著降低(48.32±6.84)％,SiRNAb使Nav1.8表达降低(23.32±3.19)％,P均＜0.01,阴性对照SiRNA对Nav1.8的表达不产生影响.结论 利用体外转录合成的SiRNA成功转染原代培养的DRG神经元,并诱导产生内源性Nav1.8基因的特异性表达抑制.具有较高干扰效应的SiRNA片段可应用于抑制Nav1.8基因表达,进而研究Nav1.8的功能及在疼痛治疗中的作用.     

siRNA对体外培养红系细胞α-珠蛋白基因表达的影响

目的 研究针对α-珠蛋白基因的小分子干扰RNA(siRNA)对体外培养红系细胞α-珠蛋白肽链mRNA表达的影响.方法 将针对α-珠蛋白肽链设计、化学方法合成的siRNA通过脂质体转染体外培养正常人的红系细胞,在转染后24、48、72 h,用流式细胞术检测转染效率,RT-PCR检测α链mRNA表达水平.结果 脂质体转染FCM标记的siRNA进入红系细胞后,24、48、72 h的转染效率分别为61.2%、44.3%、33.7%.siRNA作用于体外培养的红系细胞,经RT-PCR检测,转染后α-珠蛋白基因mRNA相对表达量下降,浓度越高,相对表达量越低.随着作用浓度增加,红系细胞台盼兰拒染率越低;且作用时间越长,台盼兰拒染率也越低.结论 脂质体转染siRNA能特异性地抑制体外培养的红系细胞中α-珠蛋白基因表达,可能会成为β-珠蛋白生成障碍性贫血基因治疗的一个新靶点.     

C-myc siRNA抑制大鼠自体移植静脉再狭窄的研究

目的静脉移植术后c-myc基因持续高表达是导致血管内膜增生进而再狭窄的原因之一。文中探讨通过局部给药方法给予针对c-myc基因的小分子干扰RNA(siRNA)对自体移植静脉内膜增生的影响。方法建立SD大鼠自体颈外静脉-颈总动脉移植模型。32只大鼠按移植静脉外膜局部给药不同处理方式方法分为未处理组(No treatment组)、凝胶组(Gel组)、无义序列组(scramble sequence group,SCR组)、c-myc RNA干扰组(C-myc siRNA组),于术后3周处死大鼠取移植静脉,光学显微镜下测量内膜厚度,免疫组化染色检测移植静脉增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)、c-myc蛋白的表达,Q-RT-PCR检测移植静脉c-myc mRNA的含量。结果 C-myc siRNA组内膜厚度[(15.0±2.2)μm]显著低于No treatment组[(58.3±8.3)μm]、SCR组[(60.5±6.1)μm]和Gel组[(63.5±5.4)μm]。C-myc siRNA组静脉内膜区和中膜区PCNA阳性细胞率显著低于SCR组[分别为(8.4±2.2)%vs(68.5±5.0)%,P<0.05和(15.0±3.1)%vs(55.2±7.5)%,P<0.05],c-myc蛋白阳性细胞率C-myc siRNA组显著低于SCR组[(30.6±2.6)%vs(48.5±3.5)%,P<0.05]。C-myc siRNA组移植静脉中c-myc mRNA的表达相对量显著低于SCR组(0.48±0.05 vs 1.00±0.12,P<0.05)。结论C-myc siRNA能抑制移植静脉中平滑肌细胞的增殖,抑制内膜的增生,减轻移植静脉再狭窄程度。     

RNA干扰乳腺癌MCF-7细胞HSPA8基因表达

目的：构建并筛选高干扰率的热休克蛋白8（HSPA8）(相对分子质量70 000)基因干扰质粒,为进一步研究HSPA8基因在乳腺癌中的作用提供材料。方法：根据GenBank所发表的HSPA8的基因序列合成4个干扰片段,依次构建1、2、3和4组干扰质粒：pGPU6/GFP/Neo-349、pGPU6/GFP/Neo-818、 pGPU6/GFP/Neo-931和pGPU6/GFP/Neo-1180,将这4组干扰质粒分别转染至人乳腺癌MCF-7细胞,并设阴性及空白对照组。经过G418筛选后得到稳定转染的细胞株,采用RT-PCR 和Western blotting方法分别从mRNA 和蛋白质水平检测各组干扰质粒对HSPA8基因的干扰效果。结果：RT-PCR检测转染shRNA干扰质粒的各组MCF-7细胞的HSPA8基因mRNA转录水平与未转染组比较,干扰质粒1组HSPA8基因的表达量下降了25.0%,干扰质粒2组下降了37.5%,干扰质粒3组下降了43.7%,干扰质粒4组下降了68.5%。Westen-blotting检测结果显示：各实验组与对照组之间蛋白表达比较差异有显著性（P<0.05）,pGPU6/GFP/Neo-1180干扰质粒的干扰效率最高。结论： 成功构建了HSPA8基因的干扰质粒,提示HSPA8基因及其表达产物为研究HSPA8基因在乳腺癌的发生、发展中的作用提供了材料。     

Targeted silencing of heparanase gene by small interfering RNA inhibits invasiveness and metastasis of osteosarcoma cells

The effects of targeted silencing of heparanase gene by small interfering RNA(siRNA) on invasiveness and metastasis of osteosarcoma cells(MG63 cells) were investigated in the present study.Two complementary oligonucleotide strands were synthesized and inserted into pGenesil-1 vector based on the mRNA sequence of heparanase gene.The expression vector containing short hairpin RNA(pGenesil-shRNA) was constructed successfully.MG63 cells were randomly allocated into 3 groups:blank group,empty vector(pGenesil) transfected group and expression vector(pGenesil-shRNA) transfected group.Under the induction of Lipofectamine 2000,the recombinants were transfected into MG63 cells.Heparanase gene expression level was detected by RT-PCR and Western blotting.Cell prolifera-tion was measured by MTT assay.Cell invasiveness and metastasis were examined by cell adhesion and Transwell-ECM assays.HUVECs migration assay was applied for the detection of angiogenesis.As compared with negative controls,the mRNA and protein expression levels of heparanase were down-regulated by 76.1%(P<0.01) and 75.3%(P<0.01) respectively in the pGenesil-shRNA transfected group.Meanwhile,the proliferation,adhesiveness,invasiveness and angiogenesis properties of MG63 cells were all significantly inhibited.It was suggested that targeted silencing of heparanase gene by siRNA could dramatically inhibit the invasiveness and metastasis of osteosarcoma cells.     

短干扰RNA特异性抑制哺乳动物β淀粉样前体蛋白裂解酶基因表达

目的：探讨β淀粉样前体蛋白裂解酶（β-site APP cleaving enzyme，BACE）的短干扰RNA（short interfering RNAs，siRNA）是否能抑制BACE在哺乳动物细胞中的表达，为阿尔茨海默病（AD）的治疗提供新的手段。方法：采用PCR分别扩增增强型绿色荧光蛋白（EGFP）、U6启动子和靶向BACE的特异性小干扰RNA（siBACE），随后将相应的序列片段克隆入真核表达载体pLXSN，通过限制性内切酶和测序对该重组表达载体pLXSN／EGFP-U6-siBACE进行鉴定；制备稳定高表达BACE基因的神经母细胞瘤SK-N-SH细胞株，用荧光显微镜和免疫组织化学的方法观察siRNA对BACE表达的影响。结果：成功构建了靶向BACE的短干扰RNA的逆转录病毒载体pLXSN／EGFP-U6-siBACE，并能特异性地抑制BACE在神经母细胞瘤SK-N-SH细胞株中的表达。结论：成功构建了针对BACE的短干扰RNA的逆转录病毒表达载体pLXSN／EGFP-U6-siBACE，并能有效抑制哺乳动物BACE基因的表达，为利用RNA干扰技术作为治疗AD的新方法提供了重要的实验基础。     

靶向C-erbB-2基因小干扰RNA对肺腺癌Calu-3细胞株放疗敏感性的影响

目的 探讨转染靶向C-erbb-2基因小下扰RNA(siRNA)对肺腺癌Calu-3细胞株放疗敏感性的影响.方法 合成四对C-erbb-2基因的siRNA,实时荧光定量PCR检测siRNA的干扰效果,筛选出干扰效果最好的一对,用LipofectamineTM2000转染肺腺癌细胞Calu-3,实验分为6组:空白组、单纯干扰组、2 Gy照射组、干扰加2 Gy照射组、5Gv照射组和干扰加5 Gv照射组,每组设3个复孔,最后Annexin V-FITC Kit检测各组细胞的凋亡.结果 从合成的shRNA中筛选出一对siRNA.其干扰效果较其他3种有统计学差异;用其干扰Calu-3细胞后,分别用2 Gy和5 Gy的剂量照射细胞,得到的凋亡率如下:李白组7.767±0.551、干扰组14.400±1.114、2 Gy剂量组11.867±0.737、2 Gy+干扰组23.000±1.664、5 Gy剂量组16.100±0.624、5 Gy+干扰组27.900±1.709.结论 靶向转染C-erbB-2基因siRNA至Calu-3细胞可提高其凋亡率;靶向转染C-erbB-2基因siRNA至Calu-3细胞可提高其对γ射线的敏感性.     

siRNA干扰胰岛新生相关蛋白表达对胰岛细胞株INS-1细胞增殖的抑制作用

目的 探讨靶向胰岛新生相关蛋白(INGAP)基因RNAi对胰岛细胞增殖的抑制效应.方法 设计合成siRNA,通过脂质体转入胰岛细胞株INS-1中,研究其对靶基因的抑制效应,采用逆转录.聚合酶链反应(RT-PCR)、流式细胞仪、Western-blot法分别检测转染后的INS-1细胞中INGAP mRNA和蛋白表达的变化,用噻唑蓝(MTT)法来检测细胞的增殖.结果 结果显示siRNA6序列对细胞增殖有明显的抑制效应,INGAP mRNA及蛋白表达明显降低,INS-1细胞增殖受到抑制,P<0.05.结论 干扰INGAP基因的表达能有效抑制胰岛细胞的增殖,INGAP有可能成为治疗β细胞严重减少或损害的重要新靶点.

Abstract：

Objective To investigate the effect of small interfering RNA (siRNA)-mediated islet neogenesis associated protein (INGAP) gene silencing on the proliferation of islet cells. Methods Different siRNAs targeting INGAP gene were designed and transfected into INS-1 islet cells, and the expression levels of INGAP mRNA and protein following the transfection were detected using RT-PCR, flow cytometry and Western blotting. The proliferation of the transfected INS-1 cells was evaluated using MTT assay. Results Compared with those in the irrelevant siRNA, empty vector control, and un-transfected groups, the expression levels of INGAP mRNA and protein in the cells transfected with siRNA6 were reduced significantly. The cell proliferation rate significantly increased after transfection with siRNA6 (P<0.05). Conclusion siRNA targeting INGAP can effectively down-regulate INGAP expression and inhibit the proliferation of INS-1 cells.     

Modulating multidrug resistance gene in leukaemia cells by short interfering RNA

INTRODUCTION: The multidrug resistance gene, MDR1, is one of the genes responsible for resistance to chemotherapy in the treatment of leukaemia and other cancers. The discovery of RNA interference in mammalian cells has provided a powerful tool to inhibit the expression of this gene. However, very little is known about the transfection of leukaemia cells with short interfering RNA (siRNA) targeted at MDR1. This study aims to evaluate the effectiveness of two chemically-synthesised siRNA in modulating MDR1 gene and inhibiting P-glycoprotein expression in leukaemic cells. We also evaluated two siRNA delivery methods in this study. METHODS: K562/Adr was transfected with two MDR1-targeted siRNA or negative control siRNA, by using cationic lipid-based transfection reagents or electroporator. Gene expression of MDR1 was quantified by real-time polymerase chain reaction and calculated as a percentage relative to the negative control siRNA. P-glycoprotein expression was evaluated via flow cytometry and drug sensitivity after treatment was assessed by cytotoxicity assays. RESULTS: The percentage of MDR1 gene knockdown from cells transfected with an electroporator was significantly higher (84.4 percent, p-value is 0.094) compared to cells transfected with cationic lipid-based transfection reagents (52.8 percent). Both siRNA significantly reduced the expression of MDR1 by 84.9 percent (p-value is 0.001) and 86.0 percent (p-value is 0.011), respectively. P-glycoprotein expression was down-regulated and drug sensitivity was increased after treatment with the siRNA. CONCLUSION: This study shows that the two siRNA sequences are capable of modulating MDR1 and P-glycoprotein expressions and increased drug sensitivity. Transfection with an electroporator was superior to chemical transfection for leukaemia cells.     

RNAi重组体抑制白血病K562细胞系中NPM1基因的表达

目的 构建核仁磷酸蛋白1(nucleophosmin1,NPM1)特异性的RNAi真核表达载体,观察对白血病K562细胞系NPM1表达的抑制作用.方法 采用RT-PCR检测白血病细胞系(THP1和K562)和急性髓系白血病(AML)细胞NPM1 mRNA水平.设计合成2条针对NPM1基因并具有小发夹结构的DNA序列,经退火形成互补双链.再克隆至载体pGenSil-1中构建含NPM1的RNAi重组体,经酶切及测序鉴定后通过脂质体转染K562细胞,同时设立pGenSil-1转染组和pGenSil-1/neg转染组.采用RT-PCR检测各组转染细胞中NPM1的mRNA水平.结果 白血病细胞系和AML细胞均高表达NPM1 mRNA.针对人NPM1基因的RNAi重组体构建成功,并能够稳定转染K562细胞,导致白血病细胞NPM1 mRNA相对表达量下降64%,而pGenSil-1转染组和pGenSil-1/neg转染组未能下调NPM1表达.结论 白血病细胞高表达NPM1基因,其mRNA表达水平能够被靶向NPM1的RNAi重组体特异性地下调.     

慢病毒载体介导的siRNA抑制Jiyoye细胞c-myc基因表达的实验研究

目的探讨RNAi技术经慢病毒载体介导的siRNA对Jiyoye细胞c-myc基因表达的抑制作用。方法设计并合成RNA干扰序列,退火后连接到pLVX干扰载体上,构建PLVX-c-myc表达载体,经慢病毒介导转染人Jiyoye细胞株培养72 h。实验分为空白对照(未转染)、c-myc-neg、c-myc-1、c-myc-2、c-myc-3组。采用流式细胞术检测各组细胞转染率,采用real-time PCR和Western blot法检测各组细胞c-myc mRNA及蛋白表达水平的变化。结果构建pLVX-c-myc-neg、pLVX-c-myc-1、pLVX-c-myc-2、pLVX-c-myc-3重组表达载体。与c-myc-neg组相比,c-myc-1、c-myc-2和c-myc-3组c-myc mRNA及蛋白表达水平均明显下调(P<0.05),以c-myc-3组下降最显著(P<0.05)。结论成功构建c-myc shRNA表达载体,利用慢病毒介导转染Jiyoye细胞的c-myc基因表达下调,为进一步探讨沉默c-myc基因在白血病和淋巴瘤靶向治疗中的作用奠定了实验基础。     

小干扰RNA对Jurkat细胞CXCR4基因表达的影响

目的 研究小干扰PNA(siRNA)对Iurkat细胞趋化因子受体4(CXCR4)基因表达的影响.方法 用针对CXCR4基因的siRNA转染人急性T细胞性白血病细胞系Iurkat细胞,用RT-PcR方法 检测其CXCR4基因表达水平的变化.结果 CXCK 4siPNA转染Iurkat细胞48 h后,其表达水平下降,能明显抑制CXCR4基因的表达.与空白对照组和阴性对照组比较,其差异有统计学意义(P＜0.01).结论 利用RNA干扰技术能有效抑制靶基因的表达,为下一步有关Iurkat细胞CXCR4基因的研究奠定一定的基础.     

小干扰RNA技术及其在肺纤维化中的应用

近年来随着RNA干扰（RNA interference,RNAi）技术研究的进一步深入,利用该技术可以产生相关基因功能沉默,因此被广泛应用到基因调控的研究中。RNAi技术不仅为疾病发病机制的基础研究提供新的发展道路,而且为在基因水平上对疾病的治疗提供了可能。     

ApollonsiRNA提高肝癌细胞化疗敏感性的实验研究

目的以小干扰RNA(siRNA)沉默肝细胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)细胞内Apollon的表达,并检测对化疗药物的增敏效果。方法转染siRNA于HCC细胞,采用Western blot检测Apollon siRNA处理对Apollon蛋白表达的影响。5-FU或阿霉素处理后,以MTT及ELISA评价经siRNA处理的HCC细胞的增殖抑制及凋亡情况。结果 ApollonsiRNA抑制了Apollon蛋白表达。沉默Apollon导致了细胞增殖显著降低及细胞凋亡水平的提高,提高了化疗药物对HCC细胞的生长抑制效果及化疗药物所诱导的HCC细胞凋亡发生水平。结论 Apollon siRNA可提高HCC细胞对化疗药物的敏感性。抑制Apollon可能是一个重要的、可行的HCC治疗标的。     

SARS-CoV S2蛋白基因的克隆及其在Vero E6细胞中的表达

目的克隆人SARS病毒S2蛋白分子的编码序列,并在VeroE6细胞上获得表达.方法从人SARS病毒cDNA文库中用PCR技术克隆编码SARS病毒S2蛋白的片段.将它插入质粒载体PVAXl中构建重组S2-pVAXl真核表达载体,并对插入片段序列进行测序.采用脂质体法转染VeroE6细胞,用Western blotting检测SARS-CoV S2蛋白的表达情况.结果用PCR方法扩增出一个1 845bp的基因片段,并插入pVAXl载体中,成功构建出重组S2表达载体,经测序证实克隆的S2片段阅读框正确完整.将其转染的Vero E6细胞经Western Blotting检测获得一条特异性目的蛋白条带.结论成功克隆基因并获得表达S2分子的Vero E6细胞系.     

靶向EGFR基因的siRNA表达载体构建及其生物学效应的研究

目的构建靶向表皮生长因子受体(EGFR)基因的小干扰RNA(siRNA)表达载体(pSi-EGFR),并观察其抑制人肺腺癌细胞株A549中EGFR基因表达的效果及生物学效应.方法利用Lipofectamine2000将构建的pSi-EGFR载体转入A549细胞中,应用实时定量荧光PCR、免疫荧光和流式细胞仪检测EGFR基因mRNA和蛋白水平的表达,并采用四甲基偶氮唑蓝显色法(MTF)、集落形成实验观察细胞生长变化.结果pSi-EGFR可显著抑制A549细胞中EGFR基因的表达;转染pSi-EGFR细胞生长抑制率为67.8%,集落形成抑制率为59.4%.结论pSi-EGFR载体能够在A549细胞中引发RNA干扰(RNAi)效应下调EGFR基因表达来抑制细胞增殖.     

RNA干扰抑制c-myc基因对体外培养大鼠血管平滑肌细胞活性的影响

目的血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)增殖是导致移植静脉再狭窄的主要原因之一,早期应答基因c-myc是促进平滑肌细胞持续增殖的关键基因。探讨针对c-myc基因的RNA干扰对体外培养平滑肌细胞增殖和活性的影响。方法体外培养大鼠VSMCs,构建3对针对c-myc基因的RNA干扰序列(siRNA-1#、siRNA-2#、siRNA-3#)和1组阴性对照序列,以Lipo2000为载体转染体外培养细胞,Q-RT-PCR检测c-myc mRNA表达,Western blot检测转染c-myc蛋白表达,MTT法检测细胞增殖状态和活性。结果转染3对siRNA序列48h后,各组c-myc mRNA表达水平显著低于阴性对照组和正常细胞组,3组转染组之间c-myc mRNA表达无显著差异。转染siRNA-1#、siRNA-2#序列后,c-myc蛋白表达低于转染siRNA-3#序列组、阴性对照组和正常细胞组,而转染siRNA-3#序列组c-myc蛋白表达与阴性对照组和正常细胞组相比无明显差异。转染24 h各组间细胞活性未见显著差异,48h时细胞活性与24h相比无显著增加,至72h时各组细胞活性有明显增加,以转染siRNA-1#序列组增加量最少。阴性对照组和正常细胞组抑制效率基本保持为零水平。转染siRNA-1#、siRNA-2#序列后,24、48、72 h后抑制效率逐渐增加,转染siRNA-3#序列后72h后其抑制效率开始降低,各相同时间点以转染siRNA-1#序列后抑制效率最高。结论体外转染c-myc基因siRNA序列,能显著降低平滑肌细胞c-myc基因mRNA和蛋白表达,抑制细胞活性和增殖。随着作用时间延长,RNA干扰(RNA interference,RNAi)后细胞活性缓慢增加,而抑制效应持续显著增加,以siRNA-1#序列抑制作用最为明显。     

短干涉RNA特异性抑制白血病细胞中肺耐药相关蛋白基因表达

背景和目的双链RNA特异性地降解相应序列的mRNA,导致转录后水平的基因沉默。肺耐药相关蛋白的过度表达与白血病细胞多药耐药密切相关。本研究旨在探讨自行设计的LRP特异性siRNA能否发挥特异性降解LRPmR-NA、抑制蛋白质表达的作用。方法构建LRP真核表达载体pcDNA3．0／LRP。以pcDNA3．0／LRP、pEGFP-C1、二者的特异性siRNA分别组和,转染K562细胞。以RT-PCR方法和流式细胞术检测LRP mRNA和蛋白质水平的变化,以荧光显微镜检测GFP的表达的变化。结果K562细胞转染pcDNA3．0／LRP后,LRP mRNA水平明显升高,蛋白质表达由阴性转为阳性,阳性率30％;LRP特异性siRNA与pcDNA3．0／LRP共同转染K562细胞,LRP mRNA和蛋白质表达均明显降低,由阳性转为阴性;LRP特异性siRNA与pEGFP-C1共同转染K562细胞,GFP的表达与pEGFP-C1单独转染无差异;GFP特异性siRNA与pcDNA3.0共同转染K562细胞,LRP mRNA水平和蛋白质表达与pcDNA3．0／LRP单独转染无差异。结论LRP特异性siRNA在K562细胞中能够特异性地降解LRP mRNA、抑制其蛋白质表达。该研究将为利用siRNA逆转LRP引起的白血病细胞MDR奠定理论基础。