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编号:10265553
鬼臼噻吩甙、高温联用体外诱导白血病细胞IL-60的凋亡及交
http://www.100md.com 《中山大学学报(医学科学版)》 2000年第1期
     作者:童秀珍 洪文德 罗绍凯 龚素珍 彭爱华

    单位:龚素珍(中山医科大学 生理教研室, 广东 广州 510080);童秀珍 洪文德 罗绍凯 彭爱华(中山医科大学 附属第一医院血液科)

    关键词:白血病;治疗;鬼臼噻吩甙;治疗应用;凋亡

    中山医科大学学报000112摘 要:目的 探讨高温联用鬼臼噻吩甙(Vm-26)诱导白血病细胞的凋亡及净化。方法 13例急性白血病骨髓、15例正常骨髓和10例次HL-60细胞株用形态学、DNA凝胶电泳、流式细胞仪及半固体集落培养技术,观察42 ℃ 60 min高温或联用鬼臼噻吩甙(Vm-26)诱导HL-60细胞的凋亡其及体外净化白血病细胞的效果。结果 ①HL-60细胞经42 ℃ 60 min、42 ℃ 60 min+8.5 μmin/L Vm-26处理后48 h流式细胞检测的凋亡细胞(sub-G1%)达高峰,分别为76.4%±7.8%、93.4%±3.6%,P<0.05。DNA凝胶电泳24~48 h处理后出现典型的梯状图谱,而对于正常骨髓细胞经上述同样处理后sub-G1分别为18.6%±5.1%、40.1%±3.2%(与HL-60细胞比较P<0.01)。②高温42 ℃ 60 min联用Vm-26体外净化白血病细胞集落(L-CFU)、HL-60的抑制率分别为99.2%±1.8%、100%。而正常粒巨噬细胞集落(GM-CFU)的抑制率为49.5%±4.5%。结论 高温42 ℃ 60 min联用Vm-26诱导HL-60细胞的凋亡比对正常造血细胞的凋亡强,高温联用Vm-26是一种较好的体外净化方法。
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    分类号:R 733.71 文献标识码:A

    文章编号:1000-257X(2000)01-0040-03

    Apoptosis of Leukemic HL-60 Cells Induced by the Combination

    of Hyperthemia and Vm-26 and Purging of the Leukemic Cells in Vitro

    TONG Xiu-zhen

    (Sun Yat-set University of Medical Sciences

    HONG Wen-deDepartment of Hematology, First Affiliated Hospital)
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    (Sun Yat-set University of Medical Sciences

    LUO Shao-KaiDepartment of Hematology, First Affiliated Hospital)

    (Sun Yat-set University of Medical Sciences

    GONG SU-zhenDepartment of Hematology, First Affiliated Hospital)

    (Sun Yat-set University of Medical Sciences

    PENG Ai-huaDepartment of Physiology, Guangzhou 510080,China)
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    (Sun Yat-set University of Medical Sciences Department of Hematology, First Affiliated Hospital)

    Abstract:Objective To investigate the differences in apoptosis between normal hematopoietic cells and leukemic cell line induced by combination of hyperthermia(HT) and Vm-26 and purging of the leukemia cells in vitro. Method The bone marrow cells of 13 cases acute leukemia, 15 cases healthy people and 10 cases HL-60, it was observed the percentage of apoptosis cells respectively by using morphological method, flow cytometry analysis and DNA electrophoresis as well as the in vitro purging efficiency, using colony-forming cell culture. Results ① When cells were incubated 42 ℃ 60 min alone or combined 42 ℃ 60 min with Vm-26 for 48 h, Sub-G1% of HL-60 was 76.4%±7.8%,93.4%±3.6%, respectively (P<0.01). Sub-G1% of GM-CFU was 18.6%±5.1%, 40.1%±3.2%, respectively (vs HL-60, P<0.01). DNA from HL-60 cells showed ladder form. ② After treatment with 42 ℃ 60 min plus Vm-26 (8.5 μml/L), inhibition rate was 99.2%±1.8% for L-CFU, 100% for HL-60, 49.5%±4.5% for GM-CFU. The HL-60 cells could be purged while the normal survived. Conclusion The effect of Vm-26 plus 42 ℃ 60 min induced apoptosis on HL-60 were stronger than those on normal hematopoietic cells. The combination of HT and Vm-26 was a good purging protocol of ABMT.
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    Key words:leukemia/therapy; teniposide/therapeutic use; apoptosis▲

    高温诱导实体瘤细胞凋亡的作用已引起人们的重视[1],鬼臼噻吩甙(Vm-26)属广谱的抗肿瘤药物,临床上用于治疗急性白血病显示一定的疗效。我们用形态学观察、DNA琼脂糖凝胶电泳和流式细胞仪、造血细胞集落培养技术等方法探讨高温联用Vm-26是否具有协同诱导白血病细胞的凋亡,以及其对自身骨髓移植物体外净化的效果。

    1 材料与方法

    1.1 标本来源

    正常骨髓15例,取自非恶性血液病患者手术切除的肋骨。13例初治的急性白血病患者,急性淋巴细胞性白血病5例,急性非淋巴细胞性白血病8例。HL-60细胞株由中山医科大学临床药理教研室提供。
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    1.2 细胞培养

    按本实验室常规抽取骨髓2 mL制作单个核细胞悬液,RPMI 1640液洗涤2次,调细胞浓度为(1~2)×106/mL,正常骨髓细胞、白血病细胞,HL-60细胞株均经42 ℃水浴箱孵育1 h,或Vm-26 8.5 μmol/L 42 ℃孵育1 h,对照组为37 ℃水浴1 h。处理后的细胞分别进行半固体集落细胞培养,液体继续培养3、6、12、24、48 h收获细胞用于DNA提取,流式细胞仪检查。

    1.3 形态学观察

    培养细胞经苏木精染色,油镜下计数凋亡细胞数(特点为细胞皱缩、染色质凝聚成深蓝色、胞核固缩断裂、胞膜仍完整),计数200个细胞中凋亡细胞百分比(Apo%)。

    1.4 DNA琼脂糖凝胶电泳

    按参考文献[2]的方法,取2×106个正常骨髓细胞或HL-60细胞,用常规氯仿/酚法抽提0、6、12、24及48 h的细胞DNA,溶于1×TE(盐酸缓冲液)液中,取10 μL作0.2 g/mL琼脂糖凝胶电泳,观察结果。
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    1.5 流式细胞仪检测[5]

    取1×106细胞,经冷乙醇固定后,加入RNA酶,室温放置30 min,加入碘化丙啶后上机。细胞发生凋亡后,流式细胞仪可检到在G1期前出现1个峰,计数凋亡细胞百分比(Sub-G%)。

    1.6 模拟缓解期骨髓的体外净化

    将正常骨髓单个核细胞(MNC)与HL-60细胞按10∶1,100∶1比例进行混合,Vm-26浓度分别为0.85 μmol/L,4.25 μmol/L,8.5 μmol/L,经42 ℃水浴60 min进行集落培养。

    1.7 甲基纤维素半固体培养

    白血病祖细胞细胞集落(L-CFU)及正常骨髓粒巨细胞集落(GM-CFU)按本实验常规方法进行。
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    1.8 统计学处理

    采用t检验,方差检验。

    2 结 果

    2.1 单用42 ℃ 60min或联用Vm-26诱导白血病细胞的凋亡

    HL-60细胞经单独42 ℃ 60 min处理后6 h开始出现凋亡细胞,48 h达高峰,凝胶电泳24~48 h出现典型梯状图谱,形态学观察Apo%、流式细胞仪检测凋亡细胞Sub-G1%分别为78.1%±5.6%,76.4%±7.8%。而联用Vm-26 8.5 μmol/L处理后,HL-60细胞的凋亡有增加的趋势,其Apo%、Sub-G1%分别为92.1%±4.8%,93.4%±3.6%(与单独高温相比,P<0.05)。凝胶电泳12~24 h发现典型梯状图谱。

    2.2 单用42 ℃ 60 min或联用Vm-26诱导正常骨髓细胞的凋亡
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    正常骨髓细胞经单独42 ℃ 60 min处理后48 h仍未见有典型梯状图谱,其Apo%、Sub-G1%分别为19.4%±4.2%、18.6%±5.1%。联用Vm-26处理后,凋亡细胞Apo%、Sub-G1%分别为38.4%±3.6%,40.1%±3.2%(明显低于HL-60细胞,P<0.01)。

    2.3 42 ℃ 1 h联用Vm-26对L-CFU和HL-60的作用

    不同浓度Vm-26联用高温42 ℃ 1 h比单纯高温能更有效地杀伤HL-60、L-CFU而较少增加对正常骨髓造血细胞的抑制作用。如42 ℃ 60 min联用Vm-26 8.5 μmol/L处理后,L-CFU、HL-60抑制率分别为99.2%±1.8%、100%。而GM-CFU的存活率为50.2%±4.1%,(见图1)。t42-1.gif (3609 bytes)
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    图1 42 ℃ 60 min联用Vm-26对GM-CFU、L-CFU、HL-60 集落存活率的影响

    Fig.1 Effect on the survival rate of GM-CFU、L-CFU、HL-60 by colony the combination of Vm-26 and 42 ℃ 60 min

    2.4 42 ℃联用Vm-26对摸拟缓解期骨髓的体外净化

    本实验使用联合法对摸似微量HL-60细胞的骨髓细胞进行体外净化。结果如图2显示:当正常骨髓单个核细胞与HL-60细胞比例为10∶1时,由于未净化,HL-60细胞比例较高,CFU-GM存活受到一定的抑制,净化处理后,HL-60细胞绝大多数被杀伤,而CFU-GM可恢复到未净化之前的2倍。当MNC:HL-60细胞比例为100∶1,CFU-GM受到HL-60细胞抑制较少,经净化处理后HL-60细胞存活为0,CFU-GM有49.5%存活(与HL-60比较,P<0.05)。t42-2.gif (4325 bytes)
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    图2 42 ℃ 60 min联用Vm-26对摸拟缓解期骨髓集落存活率的影响

    Fig.2 Effect on the survival rate of simulating remission bone marrow cells colony by the combination of Vm-26 and 42 ℃ 60 min

    3 讨 论

    高温在一定范围内可诱导肿瘤细胞的凋亡,正常造血细胞超过43 ℃则会引起细胞坏死[2]。有作者提出高温可与其它诱导肿瘤细胞凋亡的因素如抗癌药物、细胞因子等联合应用[2],但高温与哪些抗癌药物具有协同诱导白血病细胞凋亡,如何提高高温对肿瘤细胞的凋亡作用而又不增加对正常造血细胞的凋亡,这些是需要我们研究的课题[3]。有研究显示桷斗皮素(quercetin)能协助高温抑制HSP-70的表达,因而具有协同诱导白血病细胞凋亡的增加。我们发现高温对白血病细胞及正常造血细胞诱导凋亡存在差异。高温联用化疗药物Vm-26能增加对白血病细胞的诱导凋亡作用,而对正常造血组织细胞的诱导凋亡作用增加较少。HL-60细胞及正常骨髓细胞经42 ℃1 h加Vm-26(8.5 μmol/L)处理后48 h,Sub-G1%分别为93.4%±3.6%,40.1%±3.2%两者比较有显著差异性,P<0.01。HL-60细胞经处理后24~48 h出现典型梯状图谱。有作者研究高温引起肿瘤细胞发生的凋亡与热休克蛋白(HSP-70)有关[4]。Vm-26与高温具有协同诱导HL-60凋亡的机制,有待进一步研究。
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    本实验进行了高温联用Vm-26模拟体外净化白血病细胞的观察,经42 ℃ 1 h加8.5 μmol/L Vm-26处理后,L-CFU、HL-60的抑制率分别为99.2%±1.8%、100%。而GM-CFU的仍存活为50.2%±4.1%,有明显的差异性。对模拟缓解期骨髓的研究提示,消灭残留白血病细胞,既达到清除净化的目的,又保持了正常造血细胞的活力,为临床上自伴骨髓移植进行体外净化提供了实验依据。■

    作者简介:童秀珍(1965-),女,江西玉山县人,在职博士,主治医师.

    参考文献:

    [1]Kerr J F R, Winterford G M, Harmon B V, et al. Apoptosis: its significance in cancer and cancer therapy[J]. Cancer, 1994,73(8):2013
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    [2]Lisheng W, Chutse W, Xuetao P, et al. Purging effect of dibutyl phthalate on leukemic cells[J]. Leuk Res, 1996,20(11-12):989

    [3]Honma T. Characteristis of hyperthermia-induced apoptotic cell death[J]. Nippon Rinsho, 1996,54(7):1949

    [4]Shchepotin I B, Soldatenkov V, Wroblenski J T, et al. Apoptosis induced by HT and verapamil in a human colon cancer cell line[J]. Int J Hyperthermia, 1997,13(5):547

    [5]Iarocca L M, Ranelietti F O, Maggiano N, et al. Differential sensitivity of hyperthermia and quercetin used in combination:role of heat-shock protein-70[J]. Int J Cancer, 1997,173(1):75

    收稿日期:1999-03-02, 百拇医药