NOTCH3及其CADASIL突變體的相關(guān)功能比較研究.pdf

1、背景:伴皮質(zhì)下梗死及白質(zhì)腦病的常染色體顯性遺傳性腦動(dòng)脈血管病變(CADASIL)是由Notch3基因突變引起的遺傳性血管性癡呆疾病。CADASIL的典型病理特點(diǎn)是血管壁中血管平滑肌細(xì)胞顯著的進(jìn)行性退化直至消失，并伴有Notch3胞外區(qū)及致密顆粒性嗜鋨物質(zhì)(GOM)堆積。遺傳連鎖分析已證實(shí)位于第19號(hào)染色體上的Notch3基因的突變是導(dǎo)致該病的原因，目前認(rèn)為這是一種功能獲得性突變，但是基因突變導(dǎo)致其具體獲得何種新的功能及其相關(guān)機(jī)制目前尚不

2、清楚。本實(shí)驗(yàn)就其可能獲得的新功能和相關(guān)機(jī)制在多種細(xì)胞系中進(jìn)行篩選和探討。
　　方法:本實(shí)驗(yàn)在人胸主動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞(HAVSMC)、人肺成纖維細(xì)胞(IMR-90)、鼠小膠質(zhì)細(xì)胞(BV2)、人宮頸癌細(xì)胞(HeLa)、人乳腺癌細(xì)胞（MCF-7和HCC1937）上進(jìn)行相關(guān)研究。首先我們用重組PCR的方法構(gòu)建Notch3的CADASIL突變體R90C和R169C的真核表達(dá)載體，然后用脂質(zhì)體（Lipofectamine2000）轉(zhuǎn)染的方法將野

3、生型(WT) Notch3及突變體R90C和R169C轉(zhuǎn)染到以上細(xì)胞中。用蛋白免疫印跡(Western blot)方法研究胞外基質(zhì)蛋白collagen和fibronectin及DNA甲基轉(zhuǎn)移酶1(DNMT1)的表達(dá)情況;用RT-PCR的方法檢測(cè)炎癥因子TNF-α和IL-1β基因的mRNA水平的變化情況，用Griess法檢測(cè)NO水平的變化情況;分別用劃線法和細(xì)胞計(jì)數(shù)法檢測(cè)腫瘤細(xì)胞遷移和增殖情況。所有數(shù)據(jù)分析采用統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，P＜0.05具有

4、統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果:首先，用重組PCR的方法，我們成功構(gòu)建Notch3的CADASIL突變體R90C和R169C的真核表達(dá)載體;然后將突變體轉(zhuǎn)染到HAVSMC細(xì)胞中，發(fā)現(xiàn)胞外基質(zhì)蛋白collagen和fibronectin的表達(dá)有明顯上升，這與CADASIL的病理特征是相符合的，但在IMR-90細(xì)胞中胞外基質(zhì)蛋白collagen和fibronectin的表達(dá)有明顯下降;在BV2細(xì)胞中，我們發(fā)現(xiàn)突變體可以降低炎癥因子NO水平，但

5、對(duì)TNF-α和IL-1β基因的mRNA水平?jīng)]有影響;在HeLa細(xì)胞中我們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的遷移和增殖都有明顯的上升，但在MCF-7和HCC1937細(xì)胞中卻得出了與HeLa細(xì)胞相反的結(jié)果;在HeLa和IMR-90細(xì)胞中，突變體可以抑制DNMT1的表達(dá)，而野生型Notch3卻無(wú)此調(diào)控作用。
　　結(jié)論:1、CADASIL突變體和野生型Notch3對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)蛋白collagen和fibronectin的表達(dá)，在HAVSMC和IMR-90細(xì)胞中有

6、不同的調(diào)控作用;2、CADASIL突變體和野生型Notch3均可影響B(tài)V2細(xì)胞NO的釋放水平;3、CADASIL突變體和野生型Notch3對(duì)腫瘤細(xì)胞遷移和增殖有不同的調(diào)控作用，且這種差異調(diào)控與腫瘤細(xì)胞種類(lèi)有關(guān)。4、CADASIL突變體可以抑制HeLa和IMR-90細(xì)胞DNMT1的表達(dá)，而野生型Notch3卻無(wú)此調(diào)控作用。
　　總的來(lái)說(shuō)，我們發(fā)現(xiàn)Notch3突變體在不同的細(xì)胞系中呈現(xiàn)出不同的調(diào)控作用，提示Notch3突變體可能具有較