MnSOD模拟化合物通过线粒体途径诱导白血病细胞凋亡

论文摘要

目的:研究锰超氧化物歧化酶模拟化合物（mimics of manganese superoxide dismutase,MnSODm）对人白血病K562及K562/ADM细胞的凋亡诱导作用,并探讨和比较MnSODm诱导两种细胞凋亡的敏感性及分子机制。方法:以人白血病K562细胞及其耐药株K562/ADM细胞为靶细胞,应用四氮唑蓝（MTT）比色法测定细胞增殖活性;光学显微镜和透射电镜观察凋亡细胞的形态学改变;Annexin V/PI双标记检测细胞凋亡;流式细胞术（FCM）检测细胞Bcl-2、Bax和Fas表达水平、线粒体跨膜电位（Δψm）、细胞色素C（Cyt c）释放和Caspase-3活性变化以及细胞浆内活性氧（ROS）水平和Ca2+浓度;逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）检测Bcl-2、Bax和Caspase-3基因mRNA表达水平。结果:（1）MnSODm呈时间和浓度依赖性地抑制K562和K562/ADM细胞增殖（P＜0.05）,K562细胞24h、48h、72h的半数抑制浓度(IC50)分别为4.775、2.631、1.365 mg/L,K562/ADM细胞24h、48h、72h的IC50分别为19.871、8.433、3.904 mg/L,K562细胞对MnSODm的敏感性高于K562/ADM细胞;光学显微镜和透射电镜观察经MnSODm处理的K562及K562/ADM细胞均出现胞膜起泡、染色质凝集至核膜周边呈新月形、核碎裂、凋亡小体形成等典型的凋亡形态学改变。凋亡细胞线粒体的形态结构发生显著变化,可见线粒体内外膜融合、缩小、甚至碎片化、脊减少且紊乱。（2）1 mg/L和10 m/L MnSODm处理K562细胞,Annexin V/PI双染显示凋亡细胞明显增高,凋亡率分别为83.5%和99.7%;线粒体Δψm下降28%-41%;Cyt c释放量增加114%-185%;Caspase-3 mRNA表达及活化的Caspase-3均增高1.3-2倍;Ca2+浓度增高9%-65%;ROS水平升高2.2-3.6倍;Bcl-2 mRNA表达和蛋白合成均呈浓度依赖性降低,同时Bax mRNA表达和蛋白合成均呈浓度依赖性增高。Bax/Bcl-2蛋白比例由对照的0.79增至1.76-3.07;Fas蛋白表达增高9-19倍。（3）10 mg/L和50mg/L MnSODm处理K562/ADM细胞,Annexin V/PI双染显示凋亡细胞明显增高,凋亡率分别为85.1%和96.8%;线粒体Δψm降低35%-52%;Cyt c释放量增加28%-75%;Caspase-3 mRNA表达上调1.6-2倍、活化的Caspase-3增高1.5-2倍;Ca2+浓度增高15%-29%;ROS水平升高2.2-3.3倍;Bcl-2mRNA表达和蛋白合成均呈浓度依赖性降低,同时Bax mRNA表达和蛋白合成均呈浓度依赖性增高。Bax/Bcl-2蛋白比例由由对照的0.03增至0.18-0.89;Fas蛋白表达无明显变化。结论:MnSODm显著抑制K562细胞及其耐药株K562/ADM细胞的增殖,并诱导其凋亡;K562细胞对MnSODm的敏感性高于K562/ADM细胞;MnSODm抑制K562细胞和K562/ADM细胞Bcl-2基因表达、促进Bax基因表达,降低线粒体Δψm、促进Cyt c和Ca2+从线粒体向细胞质释放,活化Caspase-3从而通过线粒体途径诱发细胞凋亡;MnSODm升高K562和K562/ADM细胞内活性氧水平;MnSODm增强K562细胞Fas的表达而不影响K562/ADM细胞的表达,提示Fas受体通路参与K562细胞的凋亡,而耐药K562/ADM细胞中高表达的Bcl-2可能抑制Fas受体通路发挥作用。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 材料和方法
• 1 仪器和试剂
• 2 方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 在读期间完成的科研成果
• 致谢
• 英文缩略词表