【摘 要】
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目的:急性淋巴细胞白血病(Acute lymphoblastic leukemia,ALL)是淋巴母细胞恶性增殖引起的一类血液系统恶性肿瘤。与正常细胞相比,肿瘤细胞内的氧化还原平衡和活性氧(Reactive oxygen species,ROS)水平发生变化。高水平ROS诱导的细胞凋亡和自噬是肿瘤发生发展的两种重要调控机制。葫芦素B(Cucurbitacin B,Cu B)被证实可以快速升高多种肿
【基金项目】
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湖南省自然科学基金课题(项目编号:2019JJ40243);
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目的:急性淋巴细胞白血病(Acute lymphoblastic leukemia,ALL)是淋巴母细胞恶性增殖引起的一类血液系统恶性肿瘤。与正常细胞相比,肿瘤细胞内的氧化还原平衡和活性氧(Reactive oxygen species,ROS)水平发生变化。高水平ROS诱导的细胞凋亡和自噬是肿瘤发生发展的两种重要调控机制。葫芦素B(Cucurbitacin B,Cu B)被证实可以快速升高多种肿瘤细胞内的ROS水平,抑制肿瘤细胞增殖、侵袭和迁移。然而,Cu B对ALL的作用尚未报道。本研究旨在探究Cu B对ALL细胞系Reh细胞增殖的影响,探讨其机制是否与ROS诱导细胞凋亡和自噬有关,并评估自噬与凋亡之间的相互作用。方法:1、本实验以ALL细胞系Reh细胞为研究对象,利用MTS法检测Cu B对Reh细胞增殖的影响并确定Cu B的处理时间和给药浓度。2、免疫荧光显微镜下观察细胞形态。3、流式细胞术检测细胞周期、凋亡率、线粒体膜电位(Mitochondrial membrane potential,MMP)和细胞内ROS水平。4、Western blot检测细胞周期相关蛋白cyclin B 1、凋亡相关蛋白cleaved-caspase 3、Bax和Bcl-2等、自噬相关蛋白LC3、beclin-1和P62、通路蛋白JNK和p-JNK水平。结果:1、Cu B抑制Reh细胞增殖且呈现剂量和时间依赖性。2、Cu B影响Reh细胞周期分布,阻滞细胞于G2/M期,而减少G1期和S期细胞百分比,并降低周期相关蛋白cyclin B1水平且呈现浓度依赖性。3、Cu B改变Reh细胞形态,导致细胞碎裂和细胞膜皱缩。4、Cu B诱导Reh细胞凋亡,表现为细胞凋亡率增加,DNA损伤,凋亡相关蛋白水平升高和MMP降低。5、Cu B诱导Reh细胞自噬且不阻断自噬流,表现为LC3-I向LC3-II的转变增加,beclin-1表达增加和自噬底物P62被降解。自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-Methyladenine,3-MA)预处理Reh细胞3h后,增强Cu B抑制细胞增殖和诱导细胞凋亡的作用,提示Cu B诱导的自噬拮抗细胞凋亡,有助于Reh细胞存活。6、Cu B升高Reh细胞内ROS水平且呈现浓度依赖性。ROS清除剂—N-乙酰-L-半胱氨酸(N-Acetyl-L-cysteine,NAC)可以降低Cu B诱导的细胞凋亡率和自噬相关蛋白LC3水平,表明Cu B通过升高细胞内ROS水平诱导细胞凋亡和自噬。7、20 ng/m L Cu B升高Reh细胞内JNK磷酸化水平。NAC可以降低Cu B升高的p-JNK水平,但是,JNK通路抑制剂SP600125未明显降低Cu B诱导的细胞凋亡率,表明ROS激活的JNK信号通路不是Cu B诱导细胞凋亡所必需的。结论:Cu B通过阻滞细胞于G2/M期和诱导细胞凋亡抑制Reh细胞生长,并且诱导细胞保护性自噬。细胞凋亡和自噬是由Cu B升高细胞内ROS水平引起的。本研究不仅丰富了Cu B治疗相关疾病的理论基础,也为其开发为临床药物提供数据支持。同时Cu B诱导的细胞保护性自噬为肿瘤细胞的耐药机制提供一条新的研究思路。
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