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目的:探讨Xaf1和XIAP表达对白血病细胞Bcl-2家族的调节作用,研究INF和5-AZA-CdR是否能诱导HL-60和K562 Xaf1的表达,以及Xaf1诱导剂与Bcl-2拮抗剂在体外和体内实验中是否具有协同抗癌作用。
方法:建立Xaf1和XIAP的克隆载体,脂质体转染导入HL-60和K562细胞株,应用RT-PCR技术检测基因表达,流式细胞仪检测Bcl-2家族成员、线粒体膜电位和细胞凋亡情况;1000U/mL INFα和不同剂量的5-AZA-CdR作用于白血病细胞48h,RT-PCR检测Xaf1和XIAP mRNA的表达,比较其差异并明确Xaf1的最佳诱导剂;诱导xaf1表达最佳的51 mol/L 5-AZA-CdR与不同剂量的EGCG单独或协同作用于白血病细胞48h,流式细胞仪检测蛋白表达、线粒体膜电位和细胞凋亡,观察其作用的异同;构建NOD/SCID小鼠白血病模型,腹腔内单独或联合注射5-AZA-CdR和EGCG,同期设置对照组,定期监测各组小鼠的体重、生存时间和外周血象,通过病理学检查、免疫组化检测CD13的表达、以及RT-PCR检测bcr/abl融合基因,评价小鼠体内肿瘤的生长和药物的抗癌效应。
结果:在HL-60和K562中Xaf1低表达,XIAP高表达,其中后者Xaf1的表达更低。Bcl-2家族抗凋亡蛋白Bcl-2在HL-60中高表达,却在K562中低表达;Xaf1表达不影响HL-60 Bcl-2和Bcl-xl,却抑制了K562的Bcl-xl;Xaf1对HL-60和K562 Bax、线粒体膜电位和细胞凋亡的作用是相同的,分别表现为Bax表达增强、线粒体膜电位降低和细胞凋亡增多。当XIAP表达增加时,HL-60和K562 Bcl-2家族成员、线粒体膜电位和细胞凋亡并不发生变化;INFα和5-AZA-CdR能诱导HL-60和K562 Xaf1 mRNA表达,且与5-AZA-CdR呈剂量依赖性,其中5-AZA-CdR(5μmol/L)作用最明显,二者联合与相同剂量的5-AZA-CdR比较Xaf1 mRNA表达无差异。XIAP mRNA的表达不受INFα和5-AZA-CdR影响;5-AZA-CdR能抑制HL-60 Bcl-2、Bcl-xl、Bax的表达,增加K562中Bax的含量。EGCG降低HL-60 Bcl-2、Bcl-xl和K562 Bcl-xl的表达,增加二者Bax的表达,并且随着EGCG剂量的增加以上变化更加明显。5-AZA-CdR和EGCG单独作用可降低线粒体膜电位,诱导细胞凋亡,二者联合上述变化得以强化;各组NOD/SCID小鼠试验前体重和外周血象无显著性差异。经尾静脉接种K562细胞后21天,小鼠外周血白细胞升高、红细胞降低,血涂片中出现原始和幼稚细胞。腹腔用药后各组小鼠生存天数无差异,联合作用组死亡时体重最重、肿瘤细胞浸润和CD13、bcr/abl表达在各器官中最少、炎症反应最轻,外周血白细胞数目也较5-AZA-CdR作用组早期恢复。
结论:Xaf1可以调节Bcl-2家族成员的表达,降低线粒体膜电位,诱导HL-60和K562的凋亡;XIAP对它们无作用;5-AZA-CdR剂量依赖性诱导HL-60和K562 Xaf1 mRNA的表达,INFα也有相同作用,但二者无协同作用;5-AZA-CdR诱导HL-60和K562细胞凋亡,可能与其增加Xaf1表达、改变Bcl-2(Bcl-xl)/Bax比例、降低线粒体膜电位相关;EGCG剂量依赖性诱导HL-60和K562 Bcl-2(Bcl-xl)降低、Bax增加、线粒体膜电位下降和细胞凋亡;5-AZA-CdR和EGCG在体内、体外实验中均具有协同抗癌效应,EGCG能减轻5-AZA-CdR的毒副作用和机体的炎症反应。