上调pp-GalNAc-T4对全反式维甲酸诱导的NB4白血病细胞株分化的影响

上调pp-GalNAc-T4对全反式维甲酸诱导的NB4白血病细胞株分化的影响

李喆(苏州市中医医院药剂科215000)

【中图分类号】R329.2【文献标识码】A【文章编号】2095-1752(2012)31-0095-02

NB4细胞株是急性早幼粒细胞白血病(APL)细胞株。它的生物学特征是在粒系发育的过程中,细胞分化被阻滞在早幼粒细胞阶段。在目前所建白血病细胞株中,NB4是唯一具有APL的特异性t(15;17)与PML/RARα融合基因的APL细胞株,已被作为APL模型应用于分化和分化疗法的研究[1]。

在本室以前的研究中发现,NB4细胞株中pp-GalNAcT-1、T2、T3、T4、T7有表达但表达量不同,pp-GalNAc-T4中等量表达,用ATRA诱导分化细胞后,pp-GalNAc-T4的表达下调。

又有文献报道,在正常白细胞中,只有pp-GalNAc-T1和-T2表达,而-T3、-T4、-T5、-T7的表达未见报道[2,3,4,5,7]。由此可见,后面四种pp-GalNAc-Ts亚型可能只在白血病细胞株中表达。因此,在本研究中,我们希望通过上调pp-GalNAc-T4在NB4白血病细胞中的表达,以研究其在ATRA诱导分化细胞的过程中所发挥的生物学作用。为此,我们构建了pp-GalNAc-T4的正义表达载体,上调白血病细胞NB4中内源性pp-GalNAc-T4的表达.,通过NBT还原实验观察白血病细胞是否向成熟方向分化。

一、材料

1、细胞来源:人急性早幼粒白血病细胞株NB4购自上海生化细胞所。

2、主要试剂

(1)小牛血清购自上海华美生物公司;(2)RPMI1640完全培养基(Gibco,美国)(3)IMDM完全培养基:(Gibco,美国)(4)NBT(硝基蓝四氮唑),sigma公司

3、主要仪器设备

(1)CO2培养箱(HeraesusBB5060)(2)XSZ-D2倒置生物显微镜(重庆光学仪器厂)(3)台式高速冷冻离心机(Eppendorf,西德)(4)紫外透视分析仪Bio-CAPTversion99(VLIBERLOURMAT)

二、方法

1、pcDNA3.1/T4重组质粒转染NB4细胞:(1)G418筛选浓度测定:,筛选浓度,结果为200mg/L。(2)NB4细胞的转染:(按照试剂盒)

2、筛选结果鉴定:(1)RT-PCR分析(2)Westernblot鉴定

3、统计学分析

计量资料以均数±标准差表示,两组间均数比较采用t检验。利用软件SPSS10.0forWindows。

4、NBT(硝基蓝四氮唑)还原实验:

取500ul新鲜配制含佛波酯(TPA,100ug/ml)10ul的0.2%NBT溶液,分别与等体积细胞悬液混合,37℃温育30min后,光镜下观察,胞浆含蓝灰色颗粒的细胞为阳性细胞,计数200个细胞,得出阳性细胞百分率。

三、结果

(一)ATRA对NB4细胞还原能力的影响:

NB4细胞分化成熟时,糖代谢活跃,代谢中间产物大量释放氢,氢能将无色染料NBT还原沉淀于胞质内,形成蓝黑色颗粒,这种细胞即为NBT还原阳性的细胞,是白血病细胞分化成熟的重要标志。(Table2-8)

用不同浓度的ATRA作用各细胞组72小时后,可以增加NB4和NB4-0细胞的还原率,与对照组比较,有显著差异(P<0.01)。与对照组比较,NB4-T4细胞的还原能力,没有显著差异(P>0.05)。对NB4和NB4-0细胞而言,这两个不同浓度的ATRA,对细胞的还原能力的影响,没有明显的差异(P>0.05)。

Table(2-8)ATRA对NB4细胞NBT还原能力的影响(P<0.01)

四、讨论

pp-GalNAc-T4高表达于胃和结肠,但在小肠、泌尿生殖器官和肺组织低表达[5]。目前已知,在正常白细胞中,只有pp-GalNAc-T1和-T2表达,而-T3、-T4、-T5、-T7的表达未见报道[3,4,5,7]。在本室以前的研究中发现用ATRA诱导分化NB4细胞后,pp-GalNAc-T4的表达下调。由此,我们推测,pp-GalNAc-T4在ATRA诱导分化NB4细胞中可能起负向作用。本研究中,我们希望通过上调pp-GalNAc-T4在白血病细胞NB4中的表达,以研究pp-GalNAc-T4在ATRA诱导分化NB4细胞的过程中所发挥的生物学作用。

因此,我们构建了针对pp-GalNAc-T4的载体,上调白血病细胞NB4中内源性pp-GalNAc-T4的表达,然后,用不同浓度的ATRA处理细胞,观察对细胞NBT还原能力的影响。

NB4细胞分化成熟时,糖代谢活跃,代谢中间产物大量释放氢,氢能将无色染料NBT还原沉淀于胞质内,形成蓝黑色颗粒,这种细胞即为NBT还原阳性的细胞,是白血病细胞分化成熟的重要标志。用不同浓度的ATRA作用各细胞组72小时后,可以增加NB4和NB4-0细胞的还原能力(P<0.01)。但是不能增加NB4-T4细胞的还原能力(P>0.05)。这说明上调表达pp-GalNAc-T4,抑制了ATRA诱导的NB4细胞的分化。

研究表明[8],维甲酸是与维甲酸受体结合而发挥作用的,维甲酸受体在无配体(ATRA)存在时,以RXR/RAR异二聚体的形式与核内广泛存在的核蛋白相互结合成复合物,并与DNA作用而抑制与分化有关的基因的表达,当加入ATRA时,可有效地解离共抑制物从而激活与分化有关基因的表达。全反式维甲酸(ATRA)是临床上已用于治疗早幼粒细胞白血病(APL),并取得较好疗效[9]。但其不良反应限制了临床应用[10]。但ATRA目前应用于临床的治疗剂量毒副反应较大,易导致肝功能异常等不良反应的发生,限制了临床应用[11]。因此,寻找新型高效的分化诱导剂,是肿瘤药物研究的一个重要方向[12]。本实验旨在从糖生物学角度研究白血病的诱导分化,研究糖蛋白与诱导白血病细胞分化的关系,从而为白血病的治疗,提供理论依据。

五、结论

上调pp-GalNAc-T4基因表达后,用不同浓度的ATRA作用各细胞组72小时后,不能增加NB4-T4细胞的还原能力(P>0.05),但是可以增加NB4和NB4-0细胞的还原能力(P<0.01)。这说明上调表达pp-GalNAc-T4,抑制了ATRA诱导的NB4细胞的NBT还原能力。

参考文献

[1]熊树民.白血病MICM分型诊断.人民军医出版社,2002,146-147

[2]McGuireEJ,RosemanS.Enzymaticsynthesisoftheprotein-hexaminelinkageinsheepsubmaxillarymucin.JBiolChem242,3745-3747(1967).

[3]WhiteT,BennettEP,TakioK,SorensenT,BondingN,ClausenH.PurificationandcDNAcloningofahumanUDP-N-acetyl-?-D-galactosamine:polypeptideN-acetylgalacto-saminyltransferase.JBiolChem270,24156-24165(1995).

[4]BennettEP,HassanH,ClausenH.CDNAcloningandexpressionofanovelhumanUDP-N-acetyl-?-D-galactosamine:polypeptideN-acetylgalactosaminyltransferase.JBiolChem271:17006-17012(1996).

[5]BennettPC,HassanH,MandelU,MirgorodskayaE,RoepstorffP,BurchellJM,Taylor-PapadimitriouJ,HollingsworthMA,MerkxG,vanKesselAG,EibergH,SteffensenR,ClausenH.CloningofahumanUDP-N-acetyl-?-D-galactosamine:polypeptideN-acetylgalactosaminyltransferasethatcomplementsotherGalNActransfereesincompleteO-glycosylationoftheMUC1tandemrepeat.JBiolChem273,30472-30481(1998).

[6]BennettEP,HassanH,HollingworthMA,ClausonH.AnovelhumanUDP-N-acetyl-D-galactosamine:polypeptideN-acetylgalactosaminyltransferase,GalNAc-T7,withspecificallyforpartialGalNAc-glycosylatedacceptorsubstrates.FEBSLett460,226-230(1999).

[7]ChenS,XueY,ZhangX,WuY,PanJ,WangY,CengJ.AnewhumanacutemonocyticleukemiacelllineSHI-1witht(6;11)(q27;q23)genealterationandhightumorigenicityinnudemice.Hematologia90,766-75(2005).

[8]Humeniuk-PolaczekR,MarcinkowskaE.ImpairednuclearlocalizationofvitaminDreceptorinleukemiacellsresistanttocalcitriol-induceddifferentiation.JSteroidBiochemMolBiol88,361-366(2004).

[9]HsiehJC,SiskJM,JurutkaPW,HausslerCA,SlaterSA,HausslerMR,ThompsonCC.PhysicalandfunctionalinteractionbetweenthevitaminDreceptorandhairlesscorepressor,twoproteinsrequiredforhaircycling.JBiolChem278,38665-38674(2003).

[10]HaganFK,TenHaganKG,TabakLA.PolypeptideN-acetylgalactosaminy-ltransferases.In:TaniguchiN,HonkeK,FukudaMeditors.Handbookofglycosyltransferasesandrelatedgenes.(Springer-VerlagPress,Tokyo,2002)pp167-173.

[11]TenHagenKG,HagenFK,BalysMM,BeresTM,VanWuyckhuyseB,TabakLA.Cloningandexpressionofanovel,tissuespecificallyexpressedmemberoftheUDP-GalNAc:polypeptideN-acetylgalactosaminyltransferasefamily.JBiolChem;273,27749-27754(1998).

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