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摘要:目的:探索白血病骨髓基质细胞对白血病细胞凋亡的影响。方法:应用Percoll分离培养骨髓基质细胞,体外培养骨髓单个核细胞,模拟骨髓微环境功能,在体外共培养骨髓单个核细胞和白血病细胞Jurkat。Jurkat细胞用0.5umol/LDNR处理,用Annexin V/PI双标法流式细胞仪检测处理后白血病细胞凋亡率的变化,细胞周期分布用PI染色流式细胞仪进行检测。结果:在共培养后,骨髓基质细胞可以抑制药物诱导的白血病细胞凋亡,与单独悬浮培养组比较显著降低(P<0.05)。白血病细胞凋亡率是(5.69±1.81)%,正常骨髓基质细胞的(8.41±4.09)%(P<0.05)。结论:白血病骨髓基质对白血病细胞的屏蔽效应强于正常骨髓基质细胞,骨髓基质细胞通过阻滞白血病细胞于G 0/G 1期实现,抑制化疗药物诱导的白血病细胞凋亡。
关键词:白血病;骨髓基质细胞;细胞凋亡
随着对白血病研究的深入,发现骨髓基质细胞在病理生理过程中,白血病骨髓基质细胞(BMSCs)起重要作用,主要参与白血病细胞恶性克隆的选择、分化、增殖、分泌的细胞因子、血液病发生、恶性血液病细胞凋亡。瘤微环境严重影响肿瘤细胞的生存、对外来药物的敏感性和肿瘤患者预后。研究显示,BMSCs是白血病细胞存活的必要条件之一,是白血病细胞在生存的“土壤”,对患者骨髓内微小白血病的形成起着重要作用,严重影响白血病细胞在化、放疗后的转归。本文主要研究白血病细胞抗凋亡特性和骨髓微环境的关系。
1材料与方法
1.1实验材料与试剂
1.1.1材料
收集我科2014年1~6月在我院就诊的正常骨髓象的骨髓标本18份,其中在正常人群中,男10例,女8例,年龄6~76岁。初治白血病患者的骨髓标本16份,其中男9例,女7例,年龄7~77岁。每份骨髓采集肝素抗凝骨髓1~2 ml/份。
1.1.2试剂
Siam公司的Percoll;Coulter公司的Annexin V凋亡试剂盒。RPMI-1640,Hyclone公司的胎牛血清。Pharmacia&Upjohn公司的柔红霉素(DNR);Beckman公司的BeckonDickonsin流式细胞仪。美国典型培养物保存中心(ATCC)购自的人急性淋巴细胞白血病细胞株Jurkat。
1.2实验方法
实验分为4组,分别为悬浮培养组,悬浮培养加DNR组,正常BMSC共培养加DNR组,白血病BMSC共培养加DNR组。应用Percoll分离分离培养骨髓基质细胞,体外培养骨髓单个核细胞,模拟骨髓微环境功能,在体外共培养骨髓单个核细胞和白血病细胞Jurkat。Jurkat细胞用0.5umol/L DNR处理,用Annexin V/PI双标法流式细胞仪检测处理后白血病细胞凋亡率的变化,细胞周期分布用PI染色流式细胞仪进行检测。
1.3统计学处理
文中数据采用(x±s),应用t检验进行统计学处理。
2结果
2.1 DNR体外诱导Jurkat细胞凋亡率的变化
对DNR体外诱导Jurkat细胞凋亡率进行分析,结果显示:Jurkat细胞悬浮培养自发凋亡率为(2.75±0.13)%,死亡细胞率为(3.09±2.29)%,凋亡和死亡细胞率为(6.03±2.19)%。经DN R诱导24h后的悬浮培养Jurkat细胞凋亡率为(16.01±1.02)%,明显高于悬浮培养组(P<0.005);死亡细胞率为(4.59±3.19)%,与悬浮培养组差别不大,凋亡和死亡细胞率为(20.62±2.13)%,也明显高于悬浮培养组(P<0.005)。与原代培养正常BMSC共培养24h后,细胞凋亡率、死亡细胞率低于悬浮培养加DNR组诱导的凋亡实验组(P<0.005)。与白血病BMSC共培养24h后,细胞凋亡率和死亡细胞率较正常BMSC组相比,进一步降低(P<0.05),具体情况见表1。
2.2 DNR体外诱导Jurkat细胞周期的变化
在DNR体外诱导后,各组Jurkat细胞周期变化情况见表2。经DN R处理后,悬浮培养的Jurkat细胞较悬浮培养组G0/G1期细胞周期明显减少,G2/M期细胞则明显增加(P<0.05)。而正常BMSC共培养加DNR组经相同剂量DN R处理后,G0/G 1期细胞数显著增多,G2/M期细胞则明显减少,出现G0/G1期聚集现象(P<0.01)。白血病BMSC与正常BMSC两组之间G0/G1期则无显著差别。
3讨论
在机体正常造血发生过程中,正常骨髓基质细胞起重要作用,可以直接黏附在白血病细胞,参与了白血病的发生和发展过程,对白血病细胞的抗药和抗凋亡等过程也起重要作用。骨髓基质细胞对白血病细胞的保护作用,可以降低白血病细胞对化疗药物的敏感性,庇护白血病细胞免于药物诱导的凋亡。本研究表明,在共培养后,骨髓基质细胞可以抑制药物诱导的白血病细胞凋亡,与单独悬浮培养组比较显著降低(P<0.05)。白血病骨髓基质对白血病细胞的屏蔽效应强于正常骨髓基质细胞。经DN R处理后,悬浮培养的Jurkat细胞较悬浮培养组G0/G1期细胞周期明显减少,骨髓基质细胞通过阻滞白血病细胞于G 0/G 1期实现,抑制化疗药物诱导的白血病细胞凋亡。骨髓内微小白血病灶形成有更复杂的机制,值得进一步深入研究。
参考文献:
[1]成娟,赵丽,李娟,等.正常骨髓基质细胞对K562细胞凋亡敏感性的影响[J].兰州大学学报(医学版),2007;33(2):1-5.
[2]李忠俊,滕本秀,陈幸华,等.白血病骨髓基质细胞对白血病细胞屏蔽效应的体外实验研究[J].癌症,2005;24(6):672-675.
[3]Tavernier-Tardy E,Cornillon J,Campos L,Flandrin P,Duval A,Nadal N,et al.Prognostic value of CXCR4 and FAK expression inacute myelogenous leukemia[J].Leuk Res,2009,33(6):764-768.
关键词:白血病;骨髓基质细胞;细胞凋亡
随着对白血病研究的深入,发现骨髓基质细胞在病理生理过程中,白血病骨髓基质细胞(BMSCs)起重要作用,主要参与白血病细胞恶性克隆的选择、分化、增殖、分泌的细胞因子、血液病发生、恶性血液病细胞凋亡。瘤微环境严重影响肿瘤细胞的生存、对外来药物的敏感性和肿瘤患者预后。研究显示,BMSCs是白血病细胞存活的必要条件之一,是白血病细胞在生存的“土壤”,对患者骨髓内微小白血病的形成起着重要作用,严重影响白血病细胞在化、放疗后的转归。本文主要研究白血病细胞抗凋亡特性和骨髓微环境的关系。
1材料与方法
1.1实验材料与试剂
1.1.1材料
收集我科2014年1~6月在我院就诊的正常骨髓象的骨髓标本18份,其中在正常人群中,男10例,女8例,年龄6~76岁。初治白血病患者的骨髓标本16份,其中男9例,女7例,年龄7~77岁。每份骨髓采集肝素抗凝骨髓1~2 ml/份。
1.1.2试剂
Siam公司的Percoll;Coulter公司的Annexin V凋亡试剂盒。RPMI-1640,Hyclone公司的胎牛血清。Pharmacia&Upjohn公司的柔红霉素(DNR);Beckman公司的BeckonDickonsin流式细胞仪。美国典型培养物保存中心(ATCC)购自的人急性淋巴细胞白血病细胞株Jurkat。
1.2实验方法
实验分为4组,分别为悬浮培养组,悬浮培养加DNR组,正常BMSC共培养加DNR组,白血病BMSC共培养加DNR组。应用Percoll分离分离培养骨髓基质细胞,体外培养骨髓单个核细胞,模拟骨髓微环境功能,在体外共培养骨髓单个核细胞和白血病细胞Jurkat。Jurkat细胞用0.5umol/L DNR处理,用Annexin V/PI双标法流式细胞仪检测处理后白血病细胞凋亡率的变化,细胞周期分布用PI染色流式细胞仪进行检测。
1.3统计学处理
文中数据采用(x±s),应用t检验进行统计学处理。
2结果
2.1 DNR体外诱导Jurkat细胞凋亡率的变化
对DNR体外诱导Jurkat细胞凋亡率进行分析,结果显示:Jurkat细胞悬浮培养自发凋亡率为(2.75±0.13)%,死亡细胞率为(3.09±2.29)%,凋亡和死亡细胞率为(6.03±2.19)%。经DN R诱导24h后的悬浮培养Jurkat细胞凋亡率为(16.01±1.02)%,明显高于悬浮培养组(P<0.005);死亡细胞率为(4.59±3.19)%,与悬浮培养组差别不大,凋亡和死亡细胞率为(20.62±2.13)%,也明显高于悬浮培养组(P<0.005)。与原代培养正常BMSC共培养24h后,细胞凋亡率、死亡细胞率低于悬浮培养加DNR组诱导的凋亡实验组(P<0.005)。与白血病BMSC共培养24h后,细胞凋亡率和死亡细胞率较正常BMSC组相比,进一步降低(P<0.05),具体情况见表1。
2.2 DNR体外诱导Jurkat细胞周期的变化
在DNR体外诱导后,各组Jurkat细胞周期变化情况见表2。经DN R处理后,悬浮培养的Jurkat细胞较悬浮培养组G0/G1期细胞周期明显减少,G2/M期细胞则明显增加(P<0.05)。而正常BMSC共培养加DNR组经相同剂量DN R处理后,G0/G 1期细胞数显著增多,G2/M期细胞则明显减少,出现G0/G1期聚集现象(P<0.01)。白血病BMSC与正常BMSC两组之间G0/G1期则无显著差别。
3讨论
在机体正常造血发生过程中,正常骨髓基质细胞起重要作用,可以直接黏附在白血病细胞,参与了白血病的发生和发展过程,对白血病细胞的抗药和抗凋亡等过程也起重要作用。骨髓基质细胞对白血病细胞的保护作用,可以降低白血病细胞对化疗药物的敏感性,庇护白血病细胞免于药物诱导的凋亡。本研究表明,在共培养后,骨髓基质细胞可以抑制药物诱导的白血病细胞凋亡,与单独悬浮培养组比较显著降低(P<0.05)。白血病骨髓基质对白血病细胞的屏蔽效应强于正常骨髓基质细胞。经DN R处理后,悬浮培养的Jurkat细胞较悬浮培养组G0/G1期细胞周期明显减少,骨髓基质细胞通过阻滞白血病细胞于G 0/G 1期实现,抑制化疗药物诱导的白血病细胞凋亡。骨髓内微小白血病灶形成有更复杂的机制,值得进一步深入研究。
参考文献:
[1]成娟,赵丽,李娟,等.正常骨髓基质细胞对K562细胞凋亡敏感性的影响[J].兰州大学学报(医学版),2007;33(2):1-5.
[2]李忠俊,滕本秀,陈幸华,等.白血病骨髓基质细胞对白血病细胞屏蔽效应的体外实验研究[J].癌症,2005;24(6):672-675.
[3]Tavernier-Tardy E,Cornillon J,Campos L,Flandrin P,Duval A,Nadal N,et al.Prognostic value of CXCR4 and FAK expression inacute myelogenous leukemia[J].Leuk Res,2009,33(6):764-768.