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三氧化二砷(AS2O3)是我国率先应用于治疗急性早幼粒细胞白血病(APL)的药物,研究表明它能降解染色体t(15;17)的PML/RAR。融合蛋白,对APL细胞既能诱导凋亡,又能促进分化。研究发现,AS2O3还具有诱导非APL的肿瘤细胞凋亡的作用,包括非APL白血病、淋巴瘤及实体肿瘤等。最近Bahlis等报道AS2O3用于治疗MM取得一定疗效,但其作用机理尚不太清楚。本研究应用AS2O3作用多发性骨髓瘤(MM)细胞株KM3,以探讨其对骨髓瘤细胞的具体作用机制,为临床开拓新的抗MM药物提供理论依据。 我们以人多发性骨髓瘤细胞株KM3作为研究对象,应用锥虫蓝拒染法观察AS2O3对KM3细胞的生长抑制情况。结果发现,0.5~6.0μM的AS2O3作用KM3细胞后,可明显抑制其生长活力,且随着浓度的增大,抑制率逐渐增加,具有明显的量效关系。 为探讨AS2O3对KM3细胞的生长抑制机理,我们采用形态学(光镜,透射电镜),DNA电泳观察AS2O3诱导KM3细胞凋亡;结果显示,AS2O3作用KM3细胞48小时后,透射电镜下观察,自1μM开始出现凋亡变化,到6μM时出现典型的凋亡特征:细胞体积缩小、核固缩、染色体凝集、新月体和凋亡小体等。DNA凝胶 浙仁大李吸士母位恰义电泳中,KM3细胞在6 p M ASZo3作用48h后出现典型的凋亡梯状条带(DNAladder),以上结果显示ASZo3具有诱导骨髓瘤细胞凋亡的作用。为探求细胞凋亡的可能机理,我们用流式细胞仪检测细胞周期的变化:TRAP一PCR法检测ASZ伪作用KM3细胞后的端粒酶活性变化;半定量RT一PCR法检测端粒酶逆转录酶(hTERTmRNA)及端粒重复序列结合因子2(TRF:mRNA)的表达水平。FCM检测结果显示,ASZO:作用KM3细胞48小时后,随着药物浓度的逐渐加大,细胞Gl期逐渐减少,GZ期逐渐增加,S期变化不大,细胞被阻滞于GZ期。提示细胞周期的阻滞可能是其诱导凋亡的一个机制。 端粒酶活性的检测结果表明在ASZO:诱导KM3细胞凋亡的过程中,可以明显抑制端粒酶的活性。0.5林M和1 .0哪AS203作用KM3细胞24和48小时后,细胞端粒酶活性均较对照明显下降。基因转录水平的结果显示,不同浓度ASZO;作用KM3细胞72小时后,随着浓度的增大,hTERT mRNA表达水平逐渐下降(P<0.05),与端粒酶的变化趋势相一致。有趣的是,随着浓度的加大,T盯:mRNA的表达水平也逐渐下调(P<0.05),提示与凋亡的发生程度密切相关。 综上所述,我们认为:①AS203可以抑制骨髓瘤细胞株KM3细胞的生长,其抑制作用呈量效关系;②ASZO3可以诱导KM3细胞凋亡,其可能是抗MM的重要机制;③ASZO3可以阻滞KM3细胞于G2期,我们推测有可能由于细胞周期的阻滞,进而导致细胞凋亡;④ASZO;可下调KM3细胞端粒酶逆转录酶hTERT mRNA表达水平,进而抑制端粒酶活性。这可能是ASZO:致MM细胞凋亡的机制之一;⑤在诱导凋亡的过程中,ASZO3可以下调KM3细胞端粒重复序列结合因子TRF:mRNA的表达水平,其与盯ERT mRNA表达水平的一致降低可能是预测细胞凋亡的一个重要 指标。