塞来昔布对HL-60细胞增殖、凋亡的影响及其机制研究

来源 :河北医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qq184343882
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目的:急性白血病是造血系统常见恶性肿瘤,目前急性白血病的确切发病机制尚不明确,临床治疗仍以化疗为主,完全缓解率60-80%,但大多不可治愈,最终会死于白血病复发。对于急性白血病发病机制及治疗的研究,是恶性血液病研究领域的热点之一,其中有关细胞凋亡及细胞周期的调控机制是目前重要的研究内容。  环氧化酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)为前列腺素合成过程中的限速酶,其基因定位于1号染色体的1q25.2~25.3,约8.3kb,由9个内含子和10个外显子构成,可编码604个氨基酸残基组成的多肽。大量实验证实,COX-2在多种白血病细胞均高表达,且具有一定的促细胞增殖、抗细胞凋亡、促血管新生及诱导细胞耐药的作用。  细胞周期蛋白D1(cyclinD1)与E1(cyclinE1)为公认的癌基因,在肿瘤的发生、发展中起调控作用。CyclinD1与细胞周期素依赖性激酶4/6(cyclindependent kinase4/6,CDK4/6)结合使抑癌基因pRb磷酸化,从而解除转录因子E2F家族的抑制作用,推动细胞由G1期进入S期,使得细胞增殖加速。CyclinE1为一种癌基因,定位于19q12染色体,与CDK2结合形成CCNE1/CDK2复合物,使pRb磷酸化,调节细胞周期G1→S期的过渡,促进细胞的增殖。  塞来昔布作为一种选择性COX-2抑制剂,其抗白血病作用机制尚未明确。本研究通过体外培养急性髓系细胞白血病细胞株HL-60细胞,观察塞来昔布对HL-60细胞增殖、凋亡与细胞周期分布的影响,并检测COX-2、cyclinD1、cyclinE1 mRNA表达水平的变化,初步探讨塞来昔布抗白血病的可能机制。  方法:不同浓度塞来昔布作用人急性白血病细胞株HL-60细胞24h后,系用CCK-8法测定细胞增殖活性,收集上述细胞进行瑞特-吉姆萨染色,观察细胞形态变化,在上述实验基础上应用流式细胞技术分析细胞凋亡及细胞周期分布的变化,利用定量RT-PCR的方法检测细胞周期蛋白D1、E1及COX-2 mRNA的表达水平变化。所得结果运用SPSS17.0统计软件包处理,所有数据采用均数士标准差(x±s)表示,两样本均数的比较用t检验,多个样本均数的比较行单因素方差分析(ANOVA),以LSD-t检验做多个样本均数间的两两比较,以α=0.05为显著性检验水准,IC50值的计算用回归分析。  结果:  1.塞来昔布对HL-60细胞增殖的影响:终浓度为20、40、60、80、100、120、160umol/L的塞来昔布分别作用于HL-60细胞24h,对HL-60细胞增殖均有抑制作用,其抑制率分别为(17.31±1.15)%、(30.94±1.93)%、(48.84±1.69)%、(79.27±1.15)%、(89.18±1.73)%、(94.74±1.50)%、(94.60±0.87)%,24h的IC50值为63.037umol。各浓度组组间进行两两比较,120与160umol/L浓度组之间差异无统计学意义(p>0.05),其他各组间差异有统计学意义(p<0.05)。结果显示,塞来昔布对HL-60细胞有明显的增殖抑制作用,且呈现一定的浓度依赖性(相关系数r=0.955)。实验中,120与160umol/L浓度组间差异无统计学意义(p>0.05),其原因可能是在此浓度作用下HL-60细胞已被大量破坏所致。  2.塞来昔布作用下HL-60细胞形态学改变:收集CCK-8试验中的细胞涂片,进行瑞特-吉姆萨染色,在光学显微镜下观察,塞来昔布处理组细胞呈现典型凋亡形态学改变,表现为细胞体积缩小,核染色质浓聚,核固缩,核碎裂,核边集,可见新月核,凋亡小体形成,可见核发泡现象,细胞质内可见空泡,对照组细胞形态大致正常。120与160umol/L浓度组的细胞已被大量破坏,涂片镜下可见大量细胞碎片,已无完整的细胞结构。  3.流式细胞仪检测塞来昔布对HL-60细胞凋亡的影响:20、40、60umol/L塞来昔布作用于HL-60细胞24h后,碘化丙啶染色,流式细胞仪检测细胞凋亡率分别为(10.04±0.15)%、(30.98±1.08)%、(57.15±0.69)%,均高于对照组(1.85±0.08)%(p<0.05)。不同浓度组间两两比较,差异有统计学意义(p<0.05)。细胞凋亡率与药物浓度呈现正相关(r=0.990)。  4.流式细胞仪检测塞来昔布对HL-60细胞周期分布的影响:20、40、60umol/L塞来昔布作用于HL-60细胞24h后,碘化丙啶染色,流式细胞仪检测细胞周期分布发现HL-60细胞呈明显的G0/G1期阻滞,G0/G1期细胞百分比分别为(58.36±0.26)%、(69.95±0.70)%、(80.23±0.23)%,均高于对照组(41.27±0.33)%(p<0.05)。不同浓度组间两两比较,差异有统计学意义(p<0.05)。塞来昔布可影响HL-60细胞的周期分布,使HL-60细胞发生G0/G1期阻滞,抑制细胞的增殖,且具有一定的浓度依赖性(相关系数r=0.988)。  5.定量RT-PCR法检测塞来昔布对HL-60细胞COX-2、cyclinD1、cyclinE1 mRNA表达水平的影响:20、40、60umol/L塞来昔布作用HL-60细胞24h后,HL-60细胞COX-2的RQ值为(0.6858±0.0185)、(0.4668±0.0276)、(0.1572±0.0083),与对照组(RQ值为1)比较差异有统计学意义(p<0.05),各浓度组间两两比较差异有统计学意义(p<0.05),且与药物浓度呈负相关(r=-0.997)。cyclinD1的RQ值为(0.8663±0.0140)、(0.4393±0.0182)、(0.3205±0.0150)与对照组(RQ值为1)比较差异有统计学意义(p<0.05),各浓度组间两两比较差异有统计学意义(p<0.05),与药物浓度呈负相关(r=-0.970)。cyclinE1的RQ值为(0.5850±0.0250)、(0.2990±0.0169)、(0.1660±0.0070),与对照组(RQ值为1)比较差异有统计学意义(p<0.05),各浓度组间两两比较差异有统计学意义(p<0.05),与药物浓度呈负相关(r=-0.974)。  结论:  1.塞来昔布可抑制HL-60细胞增殖,且呈一定的浓度依赖性。  2.塞来昔布可促进HL-60细胞凋亡,且凋亡率与塞来昔布浓度呈正相关。  3.塞来昔布可下调HL-60细胞COX-2、cyclinD1、cyclinE1 mRNA的表达水平,引起细胞G0/G1期阻滞,抑制细胞的增殖,促进细胞的凋亡。  
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