论文部分内容阅读
目的:观察氨基甾体H42648对人慢性粒细胞白血病K562细胞系的抑制增殖和诱导分化作用,并进一步探讨其作用机制。
方法:采用液体培养实验,MTT实验,集落培养实验观察H42648对K562细胞增殖能力的影响;采用Wright-Giemsa染色,联苯胺染色和流式细胞术观察K562细胞功能变化,评价}142648对K562细胞的诱导分化作用。采用基因芯片、实时荧光定量RT-PCR检测氨基甾体H42648作用3d后对人K562白血病细胞基因表达的影响;通过荧光分光光度计、原子吸收光谱检测H42648作用于K562细胞30min后细胞内钙离子浓度的变化;采用液体培养实验、Wright-Giemsa染色和流式细胞术观察钙通道阻断剂verapamil、gabapentin和钙通道激活剂praziquantel对K562细胞增殖和分化的影响。
结果:
1.氨基甾体H42648对K562细胞增殖的影响
在连续培养的1~5d,不同浓度的H42648(10<-9>~10<-5>mol/L)可以抑制K562细胞增殖。经10<-6>mol/L H42648培养5d,液体培养实验和MTT 实验显示:K562细胞生长抑制率分别是(52.44±2.05)[%]和(43.26±2.54)[%];8d集落培养显示:10<-6>mol/L H42648作用下K562细胞生长抑制率为(48.71+8.24)[%]。且这种抑制作用呈一定的剂量依赖关系。
2.氨基甾体H42648对K562细胞分化的影响
K562细胞培养5d后,Wright-Giemsa染色,光镜下可见与对照组比较,经H42648处理后的细胞体积变大,核浆比例减少,表现一定程度的分化。细胞内血红蛋白联苯胺染色显示,10<-6>mol/L H42648作用5d后,K562细胞联苯胺染色A值为(O.202±0.009),较对照组(0.085±0.009、)显著升高(P<0.05)。流式细胞仪分析显示,10<-6>mol/LH42648作用于K562细胞4d后,细胞膜上CD71表面标记表达阳性率为89.91[%]。
3.氨基甾体H42648抑制K562细胞的增殖和诱导其分化作用的机制研究
(1)基因芯片检测氨基甾体H42628对K562细胞基因表达的影响
本实验采用深圳微芯生物科技有限公司的生物芯片检测氨基甾体H42648作用K562细胞3d后的基因表达差异。分别提取对照组(无水乙醇处理)和实验组(10<-6>mol/L H42648处理)细胞的mRNA,反转录成cDNA,分别标记两种不同颜色的荧光Cy5和Cy3,等量混合后与芯片进行杂交反应。对于芯片上各点都采用Cy5/Cy3的比值作为ratio值,ratio值大于2.0或者小于O.5的点被认为是有表达差异的基因。其中钙通道蛋白基因(CACNA2D1)的ratio=2.66, 即与对照组比较该基因表达上调。
(2)Real-time PCR检测氨基甾体H42648作用后K562细胞钙通道蛋白mRNA的表达量变化分别提取对照组(无水乙醇处理)和试验组(10<-6>mol/L H42648处理)细胞的mRNA,反转录成cDNA,使用双标准曲线法进行相对定量。最终得到钙通道蛋白基因在对照组和试验组的相对含量(以内参校正后得值)分别是:1.99x10<-3>和5.30x10<-3>,试验组/对照组=2.66,即H42648处理组钙通道蛋白mRNA的表达上调,与基因芯片的结果一致。
(3)氨基甾体H42648对K562细胞内[Ca<2+>]的影响
用Fura—2/AM负载K562细胞,经10<-6>mol/L H42648处理30min后,其A值为(132.067±10.745),与对照组(168.467±1.802)比较显著下降(P亚基阻断剂,其作用于K562细胞5d,可见不同浓度的verapamil(10<-8>10<-4>mol/L)可以抑制K562细胞生长,并呈剂量依赖性。10<-4>mol/L的verapamil作用于K562细胞5d,细胞生长抑制率为(91.78±7.47)%。钙通道阻断剂gabapentin是钙通道蛋白α<,2>δ<,1>亚基阻断剂,连续培养5d,可见不同浓度的gabapentin(10<-8>~10<-4>mol/L)对K562细胞的增殖无明显抑制作用,与对照组比较P>0.05,无统计学意义。praziquantel是钙通道蛋白β亚基激活剂,连续培养5d,可见K562细胞的生长受到抑制,10<-4>mol/L的praziquantel作用于K562细胞5d,细胞生长抑制率为(54.79±13.09)%。
(5)钙通道阻断剂和激活剂对K562细胞分化的影响
不同浓度的verapamil、gabapentin和praziquantel作用于K562细胞连续培养5d,涂片,Wright—Giemsa染色,光镜下可见与对照组比较经verapamil处理的K562细胞,大多数细胞核固缩,可见典型的凋亡小体,经gabapentin和praziquantel处理的K562细胞,细胞体积变大,核浆比例减少,表现一定程度的分化。流式细胞仪分析显示,10<-6>mol/L verapamil、gabapentin和praziquantel作用于K562细胞4d后,细胞膜上CD71表面标记表达阳性率分别为87.89%、82.49%、85.14%。
(6)H42648、verapamil、gabapentin和praziquantel对K562细胞周期的影响流式细胞仪分析显示,10<-6>mol/L H42648、verapamil、gabapentin和praziquantel分别作用于K562细胞4d后,对照组与10<-6>mol/LH42648、verapamil、gabapentin处理组处于G1期的细胞分别为39.7%、41.1%、39.9%和40.7%,处于S期的细胞分别为52.7%、55.2%、55.3%和54.9%,处于G2期的细胞分别为7.6%、3.7%、4.8%和4.4%。与对照组比较,处理组分布于各期的细胞变化并不明显。10<-6>mol/Lpraziquantel作用于K562细胞4d后,对照组与处理组处于G1期的细胞分别为39.7%和20.7%,处于S期的细胞分别为52.7%和74.7%,处于G2期的细胞分别为7.6%和4.6%。处理组较对照组分布于S期的细胞明显增加,分布于G1期和G2期的细胞则减少,呈现S期阻滞。
结论:
1.氨基甾体H42648能显著抑制K562细胞的增殖,并呈一定的剂量依赖关系。
2.氨基甾体H42648具有诱导K562细胞向红系分化的作用。
3.氨基甾体H42648可以诱导K562细胞钙通道蛋白基因 (CACNA2D1)表达上调。
4.氨基甾体H42648作用K562细胞30min,可导致细胞内游离钙和总钙含量下降。
5.钙通道蛋白α<,1>亚基阻断剂verapamil可显著抑制K562细胞增殖并诱导其向红系分化。钙通道蛋白α<,2>δ<,1>亚基阻断剂gabapentin,可以诱导K562细胞向红系分化,但其抑制增殖作用不明显。praziquantel是钙通道蛋白β亚基激活剂,它在抑制K562细胞增殖同时又诱导其向红系分化。这三者对K562细胞的作用与氨基甾体H42648极为相似,因此,H42648很可能是通过影响钙通道的不同亚单位从而抑制K562细胞增殖并诱导其分化的。