慢性粒细胞白血病骨髓间质干细胞活性改变及三氧化二砷对其影响

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目的比较慢性粒细胞白血病(chronic myeloid leukemia,CML)患者与健康人骨髓间质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSCs)体外生长活性及SCF、integrin-β1基因表达水平,探讨BMMSCs活性变化与CML发病的关系;研究不同浓度ATO对CML患者BMMSCs生长活性及SCF、integrin-β1基因表达水平的影响,探讨ATO体外对骨髓造血微环境的影响。为进一步阐明CML发病机制、探索CML新的临床治疗靶点提供理论和实验基础。方法1、CML慢性期患者BMMSCs为实验组,健康人BMMSCs为对照组。原代培养BMMSCs三天后倒置显微镜下观察细胞生长状况,比较两组细胞形态及生长特性并在传代培养第1至11天对细胞进行计数,绘制两组细胞生长曲线;2、提取第4代细胞总RNA,Real-Time PCR法测定两组细胞SCF、integrin-β1 mRNA表达水平并进行分析比较;3、CML患者BMMSCs传代后培养体系中加入ATO,终浓度为0mol/L、1μmol/L、2.5μmol/L、5μmol/L,共培养72h观察ATO对BMMSCs贴壁及生长的影响;4、96孔板培养第4代CML患者BMMSCs 24小时后培养体系中加入终浓度分别为0μmol/L、1μmol/L、2.5μmol/L、5μmol/LATO,继续培养48h后MTT法测定ALTO对BMMSCs生长抑制率;5、第4代CML患者BMMSCs培养24小时后培养体系中加入ATO,终浓度分别为0mol/L、1μmol/L、2.5μmol/L、5μmol/L,继续培养48h后终止培养,提取总RNA,Real-Time PCR法测定BMMSCs表达SCF、integrin-β1 mRNA水平,并进行统计学分析比较。结果1、实验组及对照组BMMSCs形态均以长梭形为主,呈贴壁生长,两组BMMSCs基本生长特性如传代周期及生长曲线无明显差异;2、实验组BMMSCs表达SCF、integrin-β1基因较健康对照组高(P<0.05)。3、ATO影响CML患者BMMSCs贴壁及生长,随ATO浓度增大细胞贴壁越差,5μmol/L组72h后细胞大多悬浮并死亡。4、ATO明显抑制BMMSCs的生长,随ATO浓度升高抑制率上升(P<0.05);5、ATO对CML患者BMMSCs表达SCF和integrin-β1基因水平有影响。1μmol/L浓度组SCF基因表达水平较空白对照组升高但无统计学意义(p>0.05);2.5μmol/L浓度组SCF基因表达水平较空白对照组显著升高(p<0.01),较1μmol/L、5μmol/L浓度组也高(p<0.01);5μmol/L组SCF基因表达水平显著下降并较空白对照组低但无统计学意义(p>0.05)。BMMSCs表达integrin-β1基因水平在1μmol/L组较空白照组显著升高(p<0.01);随着ATO浓度增大,BMMSCs表达integrin-β1基因水平出现下降,5μmol/L组表达水平较1μmol/L组integrin-β1基因水平显著降低(p<0.01)。结论1、CML患者BMMSCs细胞形态及细胞活性与健康人无明显差异。2、CML患者BMMSCs异常高表达SCF,对CML白血病细胞有直接促增殖、分化作用,与CML疾病发生、发展密切相关。integrin-β1高表达促进细胞周期,参与调节细胞增殖,并可以使肿瘤细胞凋亡减少,对CML疾病发生发展有一定的促进作用。3、体外ATO能显著影响BMMSCs贴壁,抑制其生长活性并诱导BMMSCs凋亡或死亡增加。4、较低浓度ATO体外可诱导CML患者BMMSCs的SCF、integrin-β1基因表达水平升高,异常升高的SCF、integrin-β1可通过相应的途径抑制细胞凋亡。随着ATO浓度的升高,两基因表达水平出现下降。说明体外低浓度ATO对BMMSCs的促凋亡作用表现出双重性,但随着ATO浓度的升高,则更表现为单向抑制作用。
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