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慢性髓细胞白血病(CML)是由于Ph异常染色体的产生造成酪氨酸激酶持续激活而引起的骨髓造血干细胞异常增殖性血液系统恶性肿瘤。细胞维持未分化状态且增殖水平增高是CML的典型特征,因此抑制恶性细胞的增殖并促进其正常分化是目前研究治疗血液系统恶性肿瘤方案的临床热点之一。作为一种可成熟应用的化合物,全反式维甲酸(all-trans retinoic acid,ATRA)被证实对人急性早幼粒细胞白血病(acute promyelocytic leukemia,APL)有明显疗效,但由于其耐药性和维甲酸综合征,临床应用受到限制。本课题组本着改善药物副作用的目的,对ATRA的结构进行了修饰改造,最终得到多种维甲酸衍生物。研究发现4-氨基-2-三氟甲基苯基维甲酸酯(4-amino-2-trifluoromethyl-phenyl retinate,ATPR),具有明显的促进肿瘤细胞分化、抑制细胞增殖的表现,需要进一步研究其发挥作用的分子机制。因此,为了这一目的本研究对真核翻译起始因子eIF6在其中发挥的具体作用进行了实验设计。在白血病K562细胞株中,体外观察ATPR是否可以通过调控eIF6表达来发挥其诱导分化的药理作用。将本课题设计成以下3个部分。1.白血病细胞中ATPR的浓度和作用时间与eIF6表达的关系设置ATPR为不同浓度(0、10-5、10-6、10-7、10-8、10-9 M)梯度作用于K562细胞不同时间段(0、24、48、72h)进行实验,Western blot检测eIF6的蛋白质表达情况,确定ATPR对于eIF6的调控作用及最适条件;利用最适条件下的ATPR处理NB4细胞和THP-1细胞,检测在不同类型的白血病中,ATPR对eIF6表达的影响。体外检测结果显示,在K562细胞中不同浓度和不同作用时间的ATPR均不同程度的抑制了eIF6的表达,其中在10-6 M作用72h时抑制效果最为有效。在此条件下,ATPR可以有效抑制eIF6在NB4细胞和THP-1细胞的表达,在不同类型的白血病细胞系中,ATPR都抑制了eIF6表达。2.K562细胞中eIF6参与的ATPR诱导分化过程在K562细胞中使用小干扰RNA下调eIF6的水平后,给予ATPR(10-6M,72h)进行处理。Western blot检测eIF6、cyclin D1、c-Myc以及C/EBP?的蛋白质表达量;瑞氏-吉姆萨染色检测不同处理下K562细胞核质比,检测细胞形态学改变情况;流式细胞术检测细胞周期的分布及粒系表抗CD11b阳性细胞比例。结果显示,eIF6被下调后,K562细胞中细胞周期相关蛋白cyclin D1、c-Myc的表达均随之下调,而细胞分化相关蛋白C/EBP?的表达随之上调;eIF6的下调促进了ATPR诱导K562细胞分化,表现为细胞核质比降低,细胞形态向成熟方向分化,细胞周期阻滞在G0/G1期,细胞表面分化抗原CD11b表达增加。为了进一步检测eIF6对于ATPR诱导K562细胞分化的重要性,采用质粒GV141-eIF6转染进入K562细胞以过表达eIF6后,给予ATPR(10-6M,72h)进行处理。Western blot检测eIF6、cyclin D1、c-Myc以及C/EBP?的蛋白质表达量;使用瑞氏-吉姆萨染色检测不同处理下K562细胞核质比,检测细胞形态学改变情况;流式细胞术检测细胞周期的分布及CD11b阳性细胞比例。结果显示,eIF6被上调后,ATPR诱导的K562细胞中cyclin D1、c-Myc表达的下调和C/EBP?表达的上调被部分逆转,ATPR诱导K562细胞分化也被一定程度的阻滞,表现为ATPR诱导的细胞核质比的降低、细胞形态向成熟方向的分化、细胞G0/G1期周期阻滞以及细胞表面分化抗原CD11b表达的增加等K562细胞成熟变化均被破坏。3.Notch1/CBF-1信号通路在ATPR诱导的K562细胞分化中的作用Notch1信号通路是一个血液系统疾病中发挥明确但复杂作用的经典信号通路,不同的下游配体效应器表现的作用不同。本研究利用最适条件下的ATPR处理K562细胞,检测ATPR在CML中对Notch1/CBF-1信号通路活性的影响。结果显示,ATPR在K562细胞中抑制了Notch1和CBF-1的蛋白质表达。随后本研究采用DAPT(Notch信号通路抑制剂)预处理K562细胞后给予最佳条件的ATPR,Western blot检测eIF6、cyclin D1、c-Myc以及C/EBP?的蛋白质表达量;使用瑞氏-吉姆萨染色检测不同处理下K562细胞核质比,检测细胞形态学改变情况;流式细胞术检测细胞周期的分布及CD11b阳性细胞比例。结果显示,DAPT抑制了Notch信号通路活性,增强了ATPR对K562细胞中cyclin D1、c-Myc和C/EBP?的表达的调控,促进了ATPR诱导K562细胞分化,说明Notch信号通路在诱导K562细胞分化的过程发挥负性调控作用。为了进一步检测Notch1/CBF-1信号通路在ATPR抑制eIF6的表达、诱导K562细胞分化的过程中是否发挥了关键作用。采用Chrysin(Notch信号通路激活剂)对K562细胞进行预处理,检测相关指标后结果显示,Chrysin增加了Notch活化,随之ATPR引发的cyclin D1和c-Myc的表达降低以及C/EBP?的表达升高被限制,此外Chrysin也影响K562细胞核的形态学改变,限制了ATPR诱导的细胞成熟。说明ATPR通过抑制Notch1/CBF-1信号传导通路的活性而诱导了细胞分化。