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PC12细胞系克隆于大鼠嗜铬细胞瘤,它在神经生长因子(NGF)的诱导下,能够向神经元细胞方向分化,并具有神经元细胞的很多生理特征,因此PC12细胞作为一种模型细胞被广泛使用。本论文目的是建立能够稳定表达GFP-Actin融合蛋白的PC12细胞系,并在此基础上初步探究外界物理刺激和脂质体对细胞骨架的影响。Actin蛋白作为细胞骨架的基本组成单位,在细胞骨架的建立、重构以及细胞迁移等正常生理活动中有重要作用,对Actin蛋白进行荧光标记就可以对PC12细胞骨架进行实时观察,而绿色荧光蛋白(GFP)能够在很多不同的细胞中稳定表达,其发出的荧光稳定,不易淬灭,在细胞中表达对细胞没有毒性,被广泛的用于细胞内荧光观察。因此,建立能够稳定表达GFP-Actin融合蛋白的细胞系就能够实现对PC12细胞骨架的实时观察。
本研究使用脂质体转染技术将含有pAcGFP1-Actin基因序列的真核表达质粒载体导入PC12细胞内,同时使用阳离子聚合物为载体介导转染,以比较两种介导材料的效率高低。通过G418筛选,建立稳定表达pAcGFP1-Actin融合蛋白的PC12细胞系。在这个基础上,初步探究生物相容性材料脂质体对PC12细胞的微丝性骨架的影响以及AFM针尖对PC12细胞骨架局部刺激后细胞骨架的变化。本论文的主要研究工作分为三部分:
首先,利用脂质体和阳离子聚合物介导的基因转染技术将含有pAcGFP1-Actin基因序列的真核表达质粒导入正常的PC12细胞,并比较两种载体的转染效率。使用G418筛选,建立稳定表达pAcGFP1-Actin蛋白的PC12细胞系。
其次,用乙醇注入法制备脂质体,用不同浓度的脂质体溶液与PCl2细胞共培养,观察细胞在脂质体存在的条件下细胞骨架的变化,从而评估脂质体对PC12细胞骨架的影响。
最后,利用原子力显微镜的针尖对PC12细胞表面进行局部物理刺激,用荧光倒置显微镜实时观察细胞骨架的修复情况。
使用阳离子聚合物和脂质体介导的转染方法,都成功的构建了稳定表达pAcGFP1-Actin蛋白的PC12细胞系。在本实验室条件下,阳离子聚合物的转染效率要略高于脂质体的转染效率。用乙醇注入法制备的脂质体对PC12细胞存在一定的毒性,在较高浓度脂质体存在的条件下,12小时后,细胞骨架趋向于解聚,细胞形态显现典型的毒性反应。但是低浓度的脂质体对细胞骨架的影响并不明显。使用AFM针尖对PC12细胞表面局部进行物理刺激后,细胞骨架有微小创伤,局部荧光消失。在刺激后35分钟内,细胞骨架荧光恢复。