【摘要】近幾年,端粒酶的相關(guān)研究非?;钴S,隨著研究的深入,人們對其結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、功能和性質(zhì)有了更深的了解,因此對細(xì)胞的癌變有了新的認(rèn)識,即端粒酶的檢測技術(shù)對惡心腫瘤的早期診斷及后期監(jiān)測提供了數(shù)據(jù)支持,本文通過端粒酶的熒光檢測法對癌細(xì)胞的檢測方法進(jìn)行了研究。
【關(guān)鍵詞】端粒酶;癌細(xì)胞;腫瘤診斷
1、實驗
1.1培養(yǎng)HeLa細(xì)胞
1.1.1培養(yǎng)基的制作:RPMI1640培養(yǎng)基,在加入1%至2%的瓊脂做冷凝劑后,補(bǔ)充培養(yǎng)100U/mL的鏈霉素、青霉素和10%的胎牛血清。
1.1.2細(xì)胞的培養(yǎng):先將這些細(xì)胞放在含95%空氣,5%二氧化碳的37攝氏度的氣氛中培養(yǎng),在細(xì)胞的繁殖期,再加入胰蛋白酶之前需要先將泛黃的培養(yǎng)基倒盡,再放入培養(yǎng)箱中大約五分鐘,待其消化完畢,倒出,再加入新的培養(yǎng)基,吹洗兩分鐘后,當(dāng)觀察到細(xì)胞從壁上脫落,并且細(xì)胞團(tuán)被吹散停止,然后用血球計數(shù)板計數(shù)。
1.2端粒酶的提取及預(yù)處理
1.2.1提取端粒酶:第一步,將計數(shù)收集到的1.0×106個細(xì)胞置于1.5mL的離心管中,在2000轉(zhuǎn)4攝氏度的條件下離心3分鐘達(dá)到去除培養(yǎng)基的作用,再用0.3M的氯化鈉溶液在弱堿性條件下洗滌三次,棄去上清液后,加入0.1mL的裂解液,然后冰浴裂解0.5h(移液槍抽取三次),再在4攝氏度1200轉(zhuǎn)速下離心20分鐘,取出上清液于離心管中,迅速置于液氮中冷卻,備用。
1.2.2固定DNA探針:在處理好的金電極表面滴加疏基修飾的寡核咁酸探針的TE-氯化鈉緩沖液,在4攝氏度下組裝,然后將組裝完畢的電極放在弱堿性的氯化鈉溶液中清洗10分鐘,達(dá)到除去吸附探針的效果。
1.3熒光性的電化學(xué)分析
1.3.1電化學(xué)響應(yīng):傳感器對端粒酶影響的電化學(xué)特征變化為:在端粒酶存在的條件下,T鏈的S沿著3號末端開始擴(kuò)散增重得到S3長鏈,新增的重復(fù)段的序列與雜交區(qū)域的堿基是互補(bǔ)的,不能構(gòu)成穩(wěn)定的雙鏈,用二價鐵標(biāo)記的DNA鏈的S2會產(chǎn)生很小的電流峰,隨后加入HeLa滅活細(xì)胞的提取物,將被熱破壞的RNA模板用引物鏈來擴(kuò)增S1,此時,兩個鏈會發(fā)生堿基的互補(bǔ)配對,由二茂鐵標(biāo)記的S2在靠近電機(jī)的表面時發(fā)生電子傳遞,由還原峰電流可以看出電子傳遞效應(yīng)十分高效。同理,我們又引入了探針S4和S5,在端粒酶存在的條件下,得到了TTGAAA堿基長鏈,但與S1不同的是,他仍有8個互補(bǔ)的堿基對,并且通過電分析信號,發(fā)現(xiàn)在0.23V處產(chǎn)生了明顯的信號。接下來,我們設(shè)計了一組對比試驗(空白試驗),在其與條件相同的情況下,加入了端粒酶的失活物,結(jié)果在傳感器譜圖立刻出現(xiàn)了一個峰,與標(biāo)準(zhǔn)譜圖比較后發(fā)現(xiàn),這是一個典型的二茂鐵還原峰。綜上,我們可以得出這樣一個結(jié)論,在端粒酶存在的情況下,由二茂鐵標(biāo)記的S2 DNA鏈上的Fc從電極表面釋放下來。
1.3.2熒光活性的檢測:將HeLa細(xì)胞裂解后,提取10微升的DNA修飾液,調(diào)節(jié)pH至8.2,再計入1.5微升飽和氯化鎂和氯化鉀溶液,32攝氏度恒溫箱中放置2h,然后使用熒光分光光度計進(jìn)行熒光強(qiáng)度的檢測。
1.3.3延伸性的電化學(xué)檢測:將60微升的裂解后的端粒酶擴(kuò)增液等分成十份,每份加入10微升的EDTA,同樣置于32攝氏度的恒溫箱2h,需要注意的是裂解液是NB-47裂解液在90攝氏度水中滅火0.5h后加入等體積鹽酸后的溶液。將電極插入由3毫升NB-47和12毫升DPR混合液中,再進(jìn)行電化學(xué)檢測。
1.3.4端粒酶的膠體性電泳檢測:先稱取1g瓊脂,在電爐上配成瓊脂的飽和液,再加入1.3.3中得到的液體和20mLTBE電泳緩和液,加熱至溶膠整體呈透明狀,冷卻后倒入電泳槽中,需控制溶膠層的厚度在0.30cm至0.52cm,再加入少量緩沖液,準(zhǔn)備點樣(用熒光標(biāo)記的探針和非疏基標(biāo)記探針分別在S6和S7的1:1混合液中退火雜交,然后讓雜交后的的產(chǎn)物在ETA中擴(kuò)增)。3微升的酚溴藍(lán)和8微升的端粒酶提取液,混合十分鐘后,倒入電解槽中,通電,電壓控制在100V,時間1.5h,利用電泳凝膠成像儀成像檢測。
1.4癌細(xì)胞分析
1.4.1檢測標(biāo)準(zhǔn)選擇:MRNAturalist與端粒酶的活性無關(guān),但是在mRNA發(fā)生htert表達(dá)后則會相關(guān),所以htert后的mRNA可用于對腫瘤細(xì)胞的檢測標(biāo)定,與腫瘤病理分期Ki-67的表達(dá)相關(guān)。并且有研究證實,盡管htert的表達(dá)水平與預(yù)后沒有關(guān)系,但是它的完整長度htert的剪形與腫瘤的病理分期還是一樣的,可作為檢測標(biāo)準(zhǔn)。
1.4.2技術(shù)問題分析:不是所有的腫瘤標(biāo)本都能夠檢測到端粒酶,這和腫瘤細(xì)胞的病理分期、細(xì)胞的分化程度和組織學(xué)分型有關(guān),有些階段和類型的腫瘤細(xì)胞內(nèi)并沒有端粒酶或者里面的端粒酶根本不表達(dá),這對惡心腫瘤的早期診斷、治療、監(jiān)測和預(yù)后判斷造成一定的影響,可能存在的原因有以下幾點:(1)端粒酶的活性太低,低于檢測線,導(dǎo)致檢測不到;(2)檢測端粒酶主要監(jiān)測的是端粒酶的表達(dá)效果,有些端粒酶是不表達(dá)的;(3)所監(jiān)測的樣本中存在檢測抑制物或干擾物,影響檢測;(4)腫瘤細(xì)胞的生長周期處于靜止期,導(dǎo)致端粒酶的活性降低;(5)腫瘤細(xì)胞彼此之間發(fā)生了重組,導(dǎo)致基因組重組,加長了端粒酶的長度。
2、結(jié)論
端粒酶檢測技術(shù)已經(jīng)可以在腫瘤診斷中起作用,但是由于端粒酶活性過低、癌細(xì)胞生長周期以及發(fā)生重組等原因,仍會對檢測造成影響,但是端粒酶的活性是細(xì)胞增殖的生物學(xué)的一個重要的指標(biāo),特別是在未來生物學(xué)以及醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用。因此,在端粒酶診斷惡心腫瘤時要慎重對待,考慮以上提及的各種情況,以免發(fā)生誤導(dǎo)。
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作者簡介
戴鑫禹(1994-),女,漢族,遼寧省海城市人,本科,單位:沈陽師范大學(xué),研究方向:生物科學(xué).