越來越多的基礎和臨床研究發現氧化苦參堿有抗乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)作用,但其確切機制尚不明了[1-3]。HBV感染宿主有限,且體外培養困難,限制了HBV及其相關疾病的研究。自1985年以來,各種類型的HBV轉基因鼠相繼問世,從而為研究HBV及其相關疾病的發病機理和治療方法開辟了新途徑[4-5]。本文應用競爭PCR聯合產物酶聯雜交技術對HBV轉基因鼠血清中HBV DNA進行定量檢測,以便評價氧化苦參堿的抗HBV作用,為臨床應用提供重要的實驗依據。
材 料 和 方 法
1.1 HBV轉基因鼠模型的建立[6]
1.1.1 質粒 p1.0HBV由中國科學院生物化學研究所吳祥甫教授惠贈,3.2kb的adr型HBV全基因組DNA克隆在pUC18載體BamHI酶切位點上。
1.1.2 試驗用小鼠 購自揚州大學實驗動物室8周齡以上的性成熟ICR小鼠,飼養環境為清潔級動物房。
1.1.3 HBV轉基因鼠的制備 具體方法按文獻所述。
1.2 HBV轉基因鼠的整合鑒定[6] HBV轉基因鼠于4周齡剪尾0.1~0.5cm,以組織消化液[1M KCl,0.5M Tris-HCl pH8.3,0.1m MgCl2,0.45%NP40(v/v),0.45%Tween-20(v/v),10g·L-1蛋白酶K]中,500C消化過夜,然后加等體積的飽和苯酚/氯仿抽提DNA,無水乙醇沉淀DNA,最后溶解在100uL無菌水中,PCR所用引物為I:5''-AGAGTCTAGACTCGTGGTGGACTT-3''和II:5''-TACGAACCACTGAACAAATGGCAC-3'',擴增片段位于HBcDNA區域,長度為470bp。PCR反應體系為5uL 10×緩沖液(0.5M KCl,0.1M Tris-HCl pH8.3,0.015M MgCl2,0.01%明膠),35uL無菌水,5uL 2mM dNTP, 引物I、II各2 uL。950C變性10min,加1uL Taq酶(2個單位),加50uL液體石蠟油密封,反應循環如下:930C變性60s,600C退火45s,720C延伸60s,35次循環,最后720C延伸增加10min。取1/10擴增產物進行電泳鑒定。
1.3 HBV轉基因鼠的表達鑒定 Amplicor HBV Monitor檢測試劑盒購自Roche Diagnostic Systems,Inc.,具體步驟按說明書推薦的方法進行。從HBV轉基因整合陽性的鼠取血,用后眼眶靜脈叢取血法收集血清,在標準品和標本中加入相同濃度的內對照,平行按上述方法處理血清,抽取HBV DNA后,行PCR。上游引物序列如下:5''-GTTGCCCGTTTGTCCTCTAC-3'',下游引物5''端以生物素標記,序列如下:5''-Biotin-GATGATGTGGTATTGGGGGC-3''。PCR擴增條件為,940C變性5min;940C變性30s,570C退火30s,720C延伸45s,30次循環,最后720C延伸增加5min。擴增產物經瓊脂糖凝膠電泳證實存在目的條帶,再行產物雜交鑒定和定量。
1.4 微反應板酶聯雜交定量 按Amplicor HBV Monitor檢測試劑盒推薦的方法進行。
1.4.1包被 用結合緩沖液(Bb)稀釋共用探針(MXH2 ),序列如下:3''-AGCGTCCAGTCGTCGTTACAC-5'',濃度為500nmol·L-1;取兩份DNA微量條排反應板(微孔板),加入稀釋后的MXH2 ,每孔50uL,封孔后置370 C水浴箱,2hr。
1.4.2 預雜交 棄去孔內包被液,一份微孔板中每孔加1×雜交液稀釋的野生片段捕獲探針(Pw),序列如下:5''-TCGCAGGTCAGCAGCATGTGACATCAACTACCAGCACG-3'',濃度為500nmol·L-1,50uL;另一份微孔板中每孔加1×雜交液稀釋的突變引物(Pm),序列如下:5''-GTTGCCCGTTTGTCCTCTACATCACACAAAGATCTACGTCGAC GCAGGACCATGCAAGACCT-3'',濃度為500nmol·L-1,50uL。置 550 C水浴箱,60min后棄液、拍干,并用550 C的洗液Ⅰ洗滌兩次。
1.4.3 雜交 將PCR產物用蒸餾水作10倍稀釋, 1000 C解鏈5min后立即置冰浴;加等體積2倍雜交液后取50uL加入雜交孔內,置反應板于480 C水浴箱,60min;用洗液Ⅰ洗三次,每次480 C,3min,棄液拍干。
1.4.4 信號檢測 每孔加50uL 1:1000稀釋的鏈親合素-堿性磷酸酶復合物;370 C下放置20min,甩干,用洗液II洗四次,每次370 C,3 min;拍干后用底物對-硝基苯基磷酸二鈉顯色;2h后讀取405nm OD值。
1.5 氧化苦參堿對HBV轉基因鼠的影響 取8-12周齡HBV轉基因鼠26只,雌雄不分隨機分為三組,分別予生理鹽水(A組,9只)、氧化苦參堿50mg· kg-1(B組,8只)、氧化苦參堿100mg· kg-1(C組,9只),腹腔注射,每日一次,30d后處死小鼠,取血清定量測定HBV DAN量。
1.6 統計學處理 所有資料應用SAS軟件進行統計學處理。
2 結 果
2.1 HBV轉基因鼠的HBV DNA整合和復制情況 本文所用的396只HBV轉基因鼠中,共檢測到HBV DNA整合轉基因鼠137只,占34.59%(137/396),其中血清中復制HBV DNA的轉基因鼠共26只,占6.56%。
2.2 氧化苦參堿治療前后HBV 轉基因鼠中HBV DNA定量檢測結果 氧化苦參堿治療前后HBV 轉基因鼠中HBV DNA定量檢測結果見附表。
附表:氧化苦參堿治療前后HBV 轉基因鼠中HBV DNA定量檢測結果(單位:fg· mL-1)
組別 A組 B組 C組
例數 X±S 例數 X±S 例數 X±S
治療前 9 10933.33±5591.06 8 12762.5±4891.96 9 10164.44±5842.93
治療后 9 10864.44±5492.81 8 5898.375±4597.09* 9 2426.33±1563.12**#
注:與治療前相比,* P<0.05,** P<0.01;與A組和B組治療后相比,# P<0.01。
從表中可見,A組、B組和C組HBV轉基因鼠在治療前三組HBV DNA量無顯著性差異(P>0.05);與治療前相比,治療后A組HBV DNA的量無顯著變化(P>0.05),而B組HBV DNA量降低(P<0.05),C組HBV DNA量顯著降低(P<0.01)。C組治療后HBV DNA量明顯低于A組和B組(P<0.01),而B組治療后HBV DNA量低于A組,但統計學無顯著性差異(P>0.05)。
3 討 論
HBV轉基因鼠的建立為活體研究HBV致肝癌分子機理研究、肝癌的綜合病因研究、乙型肝炎治療新途徑的探討、抗HBV藥物篩選開辟了一個新的領域[4,5,7,8]。我們用顯微注射法建立的HBV轉基因鼠進行實驗,結果顯示HBV基因組DNA已整合至小鼠基因組,且能有效表達,證明獲得了攜帶HBV全基因組小鼠,本實驗396只HBV轉基因鼠中,共檢測到HBV DNA整合轉基因鼠137只,占34.59%(137/396),其中血清中復制HBV DNA的轉基因鼠共26只,占6.56%。血清中HBV DNA的存在,說明HBV基因在小鼠體內有復制[4,5]。
乙型病毒性肝炎的抗病毒治療至今仍是醫學界的一個難題,即使是被公認為最有效的α-干擾素和拉米夫定等,仍存在病毒持續陰轉率不高、價格昂貴、有一定的不良反應及存在病毒變異等缺陷。所以,尋找新的有效抗病毒藥物,仍為當務之急[5]。氧化苦參堿是從苦參及苦豆子中提取的生物堿,國內學者通過氧化苦參堿的基礎和臨床研究發現氧化苦參堿有抗HBV作用,因此開發和應用我國中草藥資源治療慢性乙型病毒性肝炎,將有十分重要的社會和經濟意義[1]。
體外實驗表明[1],氧化苦參堿對HBV DNA轉染的細胞株2.2.15細胞分泌HBsAg和HBeAg有抑制作用,在一定范圍內隨著藥物濃度增加及作用時間延長,抑制率逐漸增高,在同一濃度和同一作用時間下,都表現為對HBsAg的抑制率高于對HBeAg的抑制率。HBV轉基因鼠體內研究發現[3],HBV轉基因鼠分別用氧化苦參堿100mg· kg-1、200mg· kg-1、300mg· kg-1 每日一次腹腔注射30d后,肝內HBsAg和HBeAg的量與對照組相比均有明顯的下降,在各劑量組之間無顯著性差異。蔡雄等報道[2]氧化苦參堿治療了64例慢性乙型肝炎患者并與α-干擾素進行了比較,結果顯示HBsAg和 HBV DNA陰轉率分別為44.4%和45.3%,而干擾素治療后HBeAg和 HBV DNA陰轉率分別為46.0%和48.0%,與α-干擾素相比較無差異,表明氧化苦參堿治療慢性乙型病毒性肝炎的療效比較理想。
HBV DNA的量直接反映了HBV的復制水平[4]。本實驗觀察了氧化苦參堿(50mg· kg-1和100mg· kg-1)對HBV轉基因鼠血清中HBV DNA的影響,發現這兩種氧化苦參堿濃度對HBV轉基因鼠HBV DNA復制均有抑制作用,結果表明氧化苦參堿對體內HBV DNA復制有抑制作用,這種作用可能是臨床治療HBV感染的基礎。至于氧化苦參堿抑制HBV DNA復制的具體機制尚有待進一步研究。