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高三尖杉酯碱诱导K562细胞凋亡的实验研究

2022-07-29
来源:求医网
高三尖杉酯碱(HHT)是从三尖杉属植物中分离出来的一种生物碱,临床上广泛地用于急性粒细胞白血病、急性单核细胞白血病等的治疗。我们以K562细胞为材料,观察HHT对白血病细胞的杀伤模式及其引发的细胞死亡形式,以进一步研究HHT对白血病细胞损伤的机制。

材料和方法

1主要试剂优质小牛血清购自杭州四季青生物制品研究所,琼脂糖、蛋白酶K、RNA酶为上海华美公司产品,RPMI 1640粉购自Gibco,原位细胞凋亡检测试剂盒为Boehringer Mannhem(德国)产品,HHT为杭州民生药厂产品。

2细胞系及培养条件K562细胞株(引自中国科学院上海细胞研究所)接种于含10%小牛血清、100U/ml青霉素及100μg/ml链霉素的RPMI 1640培养液,在37℃、5%CO2条件下培养。取对数生长期细胞,更换培养液并加药处理一定时间后进行实验。以0.2%台盼蓝染色,染色阳性细胞为坏死细胞。

3细胞DNA提取及电泳参照文献[1],2×106个细胞加入50μl裂解液(10mmol/L Tris-HCl,10mmol/L EDTA,10mmol/L NaCl,0.5%SDS及0.5mg/ml蛋白酶K),50℃保温1小时,再加入10μl RNA酶(1mg/ml),50℃继续保温2小时,加入2mol/L NaCl 60μl,混匀,离心取上清,用95%乙醇沉淀,离心后,取沉淀物加5μl上样缓冲液,在1.8%琼脂糖凝胶上电泳6小时,紫外光下观察并摄影。

4细胞形态观察收集适量细胞,经3%戊二醛固定,锇酸再固定,脱水,包埋,切成60nm超薄切片,用醋酸双氧铀和柠檬酸铅染色,透射电镜下观察并照相。

5DNA片段原位末端标记检测凋亡细胞收集适量细胞,涂片后按试剂盒说明书进行操作,光镜下观察凋亡阳性细胞,计数200个细胞并计数阳性率。

6流式细胞仪测定DNA含量及细胞周期分析收集细胞,70%乙醇固定,50μg/ml RNA酶37℃消化1小时,65μg/ml碘化丙锭(PI)4℃染色1小时,FACS420流式细胞仪进行细胞周期分析。低于G1期DNA含量的细胞为凋亡细胞群。

结果

1细胞形态变化与对照细胞比较,K562细胞经一定浓度HHT作用后,出现一系列形态变化:染色质浓聚,形成致密的染色质团块并沿核膜边聚,胞质空泡化,继之核固缩,碎裂成大小不同的核物质,渐渐被胞质和包膜成分包裹形成凋亡小体。

2DNA凝胶电泳0.05~400μg/ml HHT处理K562细胞24小时,DNA电泳均可见清晰的阶梯状DNA条带,其第一条带约为180~200bp,依次倍增,说明在核小体连接处的DNA被随机切断产生寡聚核小体,而未经HHT处理的对照细胞不显示阶梯状条带。HHT处理细胞及对照细胞台盼蓝拒染率均在90%以上。

3K562细胞凋亡与HHT的浓度和作用时间关系将细胞与1μg/ml HHT孵育不同时间,以及与不同浓度的HHT孵育24小时,用DNA片段原位末端标记法检测凋亡细胞百分率,结果可见细胞凋亡百分率随时间增加而迅速地上升;浓度在1μg/ml以上时曲线上升比较平缓。

4细胞周期细胞凋亡后形成凋亡小体,导致细胞内DNA的丢失,在流式细胞仪检测的DNA组方图,将出现低于G1期DNA含量的亚G1峰。结果表明,从第9小时开始,凋亡细胞百分率逐渐增加,G1期细胞逐渐减少,同时伴随S期细胞增加,G2/M期稍减少;到48小时,细胞周期各期分布接近对照组(附图)。

附图HHT(50μg/ml)作用不同时间细胞周期变化

讨论

HHT达浓度的“阈”值时能诱导白血病细胞K562发生与时间相关的不可逆凋亡。用台盼蓝染色与坏死细胞鉴别表明,HHT主要通过特异性诱导凋亡,而非坏死杀伤靶细胞。

HHT在诱导K562细胞凋亡时,表现为G1期细胞明显减少,提示HHT主要诱导G1期细胞凋亡;同时S期细胞增加,G2/M期细胞相对减少,表明S、G2/M之间存在阻滞。HHT诱导48小时,各期细胞比例接近对照组,提示部分S期细胞克服了S-G2/M阻滞点,进入下一个细胞周期,从而改变细胞各期比例。我们推测,这部分细胞可能是对HHT不敏感的细胞群。

本课题受浙江省自然科学基金(395126)资助

参 考 文 献

1Skladanowski A,Konopa J.Adriamycin and daunomycin induced programmed cell death(apoptosis) in tumour cells.Biochem Pharmacol,1993,46:375-382.

(收稿:1997-08-04修回:1998-02-19)

(校对:王汝瑞)