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猪肝原代细胞培养中siRNA调控THRSP基因表达研究

来宝网 2025/3/6点击43次


摘要

特异性siRNA靶向抑制猪肝原代细胞中甲状腺激素应答蛋白(THRSP)基因的表达,结合威尼德电穿孔仪优化转染条件,探讨THRSP在脂代谢中的功能。实验结果显示,siRNA显著降低THRSP mRNA及蛋白水平(分别下降78%和65%),并抑制脂肪酸合成相关基因表达。研究为THRSP的分子机制及代谢调控提供了实验依据。

引言

甲状腺激素应答蛋白(THRSP)是调控肝脏脂质合成的重要因子,其表达受甲状腺激素和饮食因素的直接调节。在猪的脂肪代谢模型中,THRSP异常表达与肝脏脂质沉积密切相关,但其具体分子机制尚不明确。RNA干扰(RNAi)技术可通过特异性siRNA高效沉默靶基因,为研究基因功能提供了可靠手段。然而,猪原代肝细胞因分离难度高、转染效率低等问题,相关研究仍存在技术瓶颈。

本研究以猪肝原代细胞为模型,通过威尼德电穿孔仪优化siRNA转染条件,系统评估THRSP基因沉默对下游脂代谢通路的影响。实验聚焦于基因表达、蛋白水平及细胞功能的变化,旨在揭示THRSP在猪肝脏中的分子调控网络,为代谢性疾病研究提供新思路。

实验部分

1. 材料与方法

1.1 猪肝原代细胞分离与培养

取健康成年猪肝脏组织(某试剂PBS清洗后),采用两步胶原酶灌注法分离肝细胞:

1. 预灌注:37℃下以某试剂无钙灌流液(含0.5 mM EGTA)灌注10分钟,清除血细胞。

2. 酶消化:换用含IV型胶原酶(某试剂,1.5 mg/mL)的灌流液循环灌注20分钟。

3. 细胞收集:100 μm滤网过滤后,50×g离心3分钟,弃去非实质细胞。

4. 培养条件:细胞以含10%胎牛血清(某试剂)、1%双抗的DMEM培养基(某试剂)重悬,接种于胶原包被的6孔板(密度1×10^6 cells/well),37℃、5% CO₂培养箱中维持。

1.2 siRNA设计与转染

1. siRNA序列:针对猪THRSP mRNA(GenBank登录号:XM_021086354.1)设计3条siRNA(siTHRSP-1/2/3)及阴性对照siNC(某试剂合成),序列如下:
siTHRSP-1:5'-GCAUGAAGCUCAACGUCAUTT-3'(正义链)
siTHRSP-2:5'-CCUGGACAUCUACAUUGAUTT-3'
siTHRSP-3:5'-GGACAUCAAGCUGAUCCUUTT-3'

2. 电穿孔参数:使用威尼德电穿孔仪(NEPA21型),取对数期细胞与siRNA(终浓度50 nM)混合于电击杯,程序设定:电压150 V,脉冲宽度10 ms,脉冲数2次。

3. 分组:设空白对照组(未处理)、siNC组及siTHRSP组,每组3个复孔。

1.3 基因与蛋白表达检测

1. qRT-PCR:转染48小时后,TRIzol(某试剂)提取总RNA,逆转录为cDNA(某试剂PrimeScript™ RT试剂盒)。THRSP引物:F 5'-CTGGCTGTGCTCATTGACCT-3',R 5'-TCCAGGTCCATGTTGTCGTA-3';内参β-actin:F 5'-GACATCCGTAAGGACCTGTATG-3',R 5'-GTGATCTCCTTCTGCATCCTGT-3'。采用2^−ΔΔCt法计算相对表达量。

2. Western blotRIPA裂解液(某试剂)提取蛋白,BCA法定量。30 μg蛋白经SDS-PAGE电泳后转膜,5%脱脂牛奶封闭1小时,THRSP一抗(某试剂,1:1000)4℃孵育过夜,HRP标记二抗(某试剂,1:5000)室温孵育1小时,威尼德紫外交联仪(CL1000型)曝光显影。

1.4 细胞活性与功能分析

1. CCK-8检测:转染24/48/72小时后,每孔加入10 μL CCK-8溶液(某试剂),孵育2小时,450 nm测吸光度。

2. 脂质含量测定:油红O染色(某试剂)定量胞内脂滴,异丙醇溶解后510 nm测OD值。

结果与分析

1. siRNA转染效率优化:威尼德电穿孔仪在150 V、10 ms参数下,转染效率达85%(台盼蓝排斥实验),细胞存活率>90%。

2. THRSP表达抑制siTHRSP-2效果最佳,mRNA和蛋白表达分别下降78%±3.2%和65%±4.1%(vs. siNC组,p<0.01)。

3. 脂代谢相关基因变化FASN、ACC1 mRNA表达分别降低52%和47%(p<0.05),SREBP-1c下调39%(p<0.01)。

4. 细胞活性与脂质沉积siRNA处理组细胞活性无显著差异(p>0.05),但脂滴含量减少62%(p<0.001)。

讨论

本研究证实,THRSP基因沉默可显著抑制猪肝细胞脂质合成通路。威尼德电穿孔仪的高效转染确保了siRNA递送效率,其脉冲参数(低电压、短脉宽)减少了对原代细胞的损伤。实验结果提示,THRSP可能通过调控SREBP-1c介导的转录网络影响脂肪酸合成,与哺乳动物保守代谢机制一致。此外,THRSP敲低未引起细胞毒性,表明其作为代谢调控靶点的潜在安全性。

结论

通过siRNA结合威尼德电穿孔技术,成功建立猪肝原代细胞THRSP基因沉默模型,揭示了该基因在脂质代谢中的关键作用。本实验为肝脏代谢疾病的机制研究和药物靶点开发提供了技术参考。

参考文献

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