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饑餓誘導K562/ADM細胞自噬及其與凋亡的關系
發布時間:2019-03-31 14:19:29| 瀏覽次數:
TAG: K562/ADM細胞 自噬 凋亡


       摘要:目的探討饑餓誘導人白血病K562/ADM細胞自噬及與凋亡的關系和可能的機制。方法在培養K562/ADM細胞至對數生長期后,以磷酸鹽緩沖溶液培養3、6、9h后收集細胞,透射電鏡觀察自噬體,流式細胞儀檢測單丹磺酰戊二胺(MDC)染色熒光強度,AnnexinV/PI雙染檢測K562/ADM細胞凋亡,實時熒光定量PCR檢測LC3、Beclin-1和Bcl-2基因的mRNA變化,Westernblot檢測LC3、Beclin-1和Bcl-2蛋白。結果饑餓處理3h后K562/ADM細胞自噬活性明顯增強,透射電鏡下觀察到典型自噬體的形成,其MDC陽性細胞明顯增加,LC3基因mRNA的表達增高,LC3-Ⅱ蛋白表達增加,但隨著饑餓時間延長,自噬活性卻逐漸降低;饑餓促進K562/ADM細胞凋亡,且凋亡率隨饑餓時間延長而逐漸增加。饑餓后K562/ADM的Beclin-1表達與自噬活性改變呈正相關,與凋亡呈負相關;Bcl-2表達與自噬活性改變呈負相關,與凋亡呈正相關。結論饑餓誘導白血病細胞K562/ADM發生保護性自噬,抑制其凋亡的發生,Beclin-1與Bcl-2可能參與了自噬抑制凋亡的機制形成。
       
       關鍵詞:K562/ADM細胞;自噬;凋亡
       
       討論
       自噬(Ⅱ型程序性細胞死亡)是真核生物中進化保守的對細胞內物質進行周轉的重要過程,是一種溶酶體降解途徑。正常情況下,細胞內低水平的自噬僅用于維持細胞內的自我平衡,如果出現饑餓與生長因子缺乏等狀況,則自噬明顯增強。自噬相關蛋白LC3有LC3-Ⅰ和LC3-Ⅱ兩種形式,自噬發生過程中LC3表達增加,且胞漿可溶性形式的LC3-Ⅰ隨自噬發生與自噬泡膜表面的PE結合成為LC3-Ⅱ。形成自噬泡時只有膜結合形式的LC3-Ⅱ定位于自噬泡膜上,表明LC3-Ⅱ含量的多少與自噬泡數量多少成正比。因此LC3或LC3-Ⅰ向LC3-Ⅱ轉化是研究自噬很好的檢測指標。本實驗中qPCR檢測發現饑餓處理3h后K562/ADMLC3基因mRNA的表達快速增高,隨著饑餓時間延長,表達量有所減弱;Westernblot檢測發現饑餓處理3h后K562/ADM其LC3-Ⅱ蛋白表達迅速達到高峰,隨著饑餓時間延長,表達量逐漸減弱。與qPCR檢測結果一致,提示饑餓可誘發白血病耐藥細胞K562/ADM發生自噬,而且在饑餓早期自噬明顯。凋亡(Ⅰ型程序性細胞死亡)是指細胞接受某種信號或受到某些刺激后,在特定基因調控下進行的一種主動性消亡過程,它是目前腫瘤細胞死亡研究的主要機制,包括線粒體途徑、死亡受體途徑、內質網介導的凋亡途徑等[2]。
       本實驗中饑餓處理3h后K562/ADM細胞發生凋亡,且隨著饑餓實驗延長,凋亡率逐漸增高。研究提示自噬在腫瘤的發生、發展及治療中具有“雙刃劍”效應[3—4]。自噬與凋亡在腫瘤治療過程中的關系大致分為以下3種:(1)凋亡的發生必需自噬,自噬先于凋亡出現,進而啟動凋亡;(2)自噬的發生可以降低腫瘤細胞的凋亡率,采用自噬抑制劑抑制細胞自噬后可以增加腫瘤細胞的藥物敏感性;(3)調節因子共同參與凋亡和自噬,如ROS基因與核因子-κB可以共同調節自噬與凋亡[5—8]。自噬在血液系統惡性腫瘤的發生及治療中也發揮著重要作用[9],細胞自噬是參與白血病K562/ADM細胞多藥耐藥性形成的機制之一[10],三氧化二砷在耐藥性白血病中誘發的早期自噬活性主要為應激性的保護反應[11]。
 
 
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