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慢性粒细胞白血病(CML)是一种多潜能造血干细胞恶性克隆性疾病,特征性染色体易位形成的BCR/ABL融合基因为其分子基础。其治疗主要是化疗、IFNα及造血干细胞移植,但多数病人最终仍免不了复发、进入加速/急变期。研究表明CML骨髓微血管密度(MVD)明显高于正常骨髓,CML慢性期、急变期病人的MVD高于CML异基因骨髓移植后病人,提示血管新生在CML发病机制中起一定作用。探讨CML中血管内皮生长因子(VEGF)等血管新生调节因子表达的状态、及其在CML病程进展中的作用,有利于探索应用抗血管生成治疗CML的新途径。本研究包括以下四个方面:(1)CML患者骨髓和K562细胞VEGF及其受体的表达。采用RT-PCR方法检测CML骨髓细胞和K562细胞的VEGF、VEGFR-1(Flt-1)和VEGFR-2(KDR)mRNA的表达;免疫组化法检测K562细胞VEGF的蛋白表达;ELISA法检测K562、HL-60和人脐静脉内皮细胞(HUVEC)细胞的VEGF分泌状况。(2)VEGF对K562细胞的抗凋亡作用。通过形态学、DNA断裂琼脂糖凝胶电泳、流式细胞仪(FCM)DNA倍体分析观察VEGF对As2O3诱导的K562细胞凋亡的影响;利用蛋白印迹法(Western blotting)检测不同浓度的VEGF对K562细胞bcl-XL、Bax和caspase-3表达的影响;同时应用RT-PCR技术检测上述条件下bcl-XL、Bax和抗凋亡基因ZK7的mRNA变化。(3)VEGF对K562细胞Ang-2 mRNA及基质金属蛋白酶(MMP)-9表达的影响。分别应用RT-PCR、Western blotting检测不同浓度的VEGF对K562细胞Ang-2 mRNA表达的影响;VEGF不同浓度与不同作用时间下对K562细胞MMP-9的表达变化。(4)VEGF反义脱氧寡核苷酸(AS-ODN)抑制K562细胞生长的体外试验。合成一互补于人VEGF转录起始处第6—24位点、经硫代修饰的19 bp AS-PS-ODN,应用脂质体介导转入K562细胞,以正义寡核苷酸(S-PS-ODN)为对照,观察其对K562生长的影响;并应用RT-PCR、Western blotting检测不同浓度的AS-PS-ODN作用下K562细胞VEGF的mRNA和蛋白水平的改变,ELISA法检测其对K562细胞vEGF分泌的影响;利用FCM分析不同浓度的正、反义VEGF一PS一ODN对K562细胞P210蛋白表达、及对ASZO。诱导K562细胞凋亡的影响。结果发现:(1)恶性血液疾病细胞株K562、HL一60、U937、CA46与CML病人骨髓细胞VEGF和Flt一1 mRNA均阳性,K562与CML骨髓细胞还表达KDR mRNA;移植后患者的VEGF mRNA表达下调;K562细胞胞浆VEGF呈阳性表达;K562细胞培养的上清液中VEGF浓度明显高于HUVEC(P(0.01)。(2)在AsZO。作用下,DNA断裂琼脂糖凝胶电泳可见明显的梯状断裂小片断;FCM分析显示亚二倍体峰细胞数量增加,呈剂量依赖性;加入VEGF后K562细胞凋亡减少,但细胞周期分布无明显变化(P)0.05)。同时,随着VEGF浓度的增加,K562细胞bcl一XL的mRNA与蛋白表达水平上调,Bax的蛋白表达降低;阻止或减少激活pro一Caspase一3一CasPase一3。此外,VEGF还能上调抗凋亡基因ZK7的表达。(3) VEGF呈剂量依赖性上调K562细胞的Ang一2 mRNA表达、MMP一9的蛋白表达;调节MMP一9表达无明显的时间依赖性。(4)与VEGF的S一PS一ODN比较,AS一PS一ODN转染入K562细胞后,细胞的增殖速度明显减慢,且与AS一PS一ODN的剂量相关(P<0 .01)。AS一PS一ODN作用下,K562细胞的VEGFmRNA、蛋白的表达,及分泌均减少。同时,它还使K562细胞的P210蛋白的表达降低,使AsZO3诱导的细胞凋亡增加。得出以下结论:(1)CML骨髓细胞分泌VEGF的能力增强,VEGF在CML中存在过量表达,且存在着VEGF的自分泌环节。除细胞因子的旁分泌作用外,CML细胞还可以通过自分泌这一途径来维持自身的生长。(2) VEGF可抑制K562细胞的凋亡,这种能力可能是不依赖于细胞周期的改变。VEGF通过影响K562细胞的bel一XL/Bax表达的比率,调节着Caspase一3的活性,进而调节着细胞的程序性死亡—凋亡。vEGF在CML细胞中的抗凋亡作用也与上调ZK7基因的表达有关。(3) vEGF尚有通过上调Ang一2的表达及诱导产生MMP促进CML病情发展的作用。(4) VEGF AS一PS一ODN能有效抑制K562细胞的生长,下调K562细胞VEGF的mRNA及蛋白表达水平,减少其VEGF的分泌,从而促进细胞凋亡。 本研究揭示VEGF在CML发病机制中可能起一定作用,为应用以减少肿瘤细胞VEGF分泌为靶点的CML治疗新途径提供了实验依据。