三氧化二砷诱导早幼粒细胞白血病细胞线粒体基因突变与细胞凋亡

提取用2 μmol/L As2O3对NB4细胞株和APL体外干预及用0.16 mg·kg^-1·天^-1 As2O3静脉输注治疗干预前后的白血病细胞线粒体基因, PCR扩增后直接测序, 干预前后的序列对比分析, 同时流式细胞仪对细胞凋亡率测定. 分析了As₂O₃在体内和体外作用对原代急性早幼粒细胞白血病细胞(APL)和NB4细胞株的线粒体基因(mtDNA)非编码区D-loop的基因突变与细胞凋亡的关系. 研究发现, As₂O₃处理后mtDNA的D-loop区基因突变位点数目较处理前显著增多, mtDNA的D-loop区基因突变率与细胞凋亡率呈正相关关系, 相关系数r_NB4-As2O3=0.973818,r_APL-As2O3 =0.934703. 突变类型包括转换、颠换、插入和缺失. 本实验仅是初步研究, 尚未发现As₂O₃对mtDNA的D-loop区稳定的突变位点和突变规律. 结果显示, As₂O₃体内外干预均能加剧急性早幼粒细胞白血病细胞mtDNA的D-loop区基因突变, 并与其促凋亡作用呈正相关, mtDNA的D-loop区可能是砷剂治疗白血病的一个靶点.     

自噬与急性早幼粒细胞白血病

急性早幼粒细胞白血病(APL)是急性髓性白血病的一种亚型,其分子特征是具有t(15;17)(q22;q21)染色体易位,并形成融合肿瘤蛋白,进而阻止早幼粒细胞分化成熟。全反式维甲酸(ATRA)和三氧化二砷(ATO)作为经典的治疗APL的药物,能够通过转录调节并激活泛素-蛋白酶体通路,促进融合肿瘤蛋白降解,发挥其临床抗白血病的功效。最近的研究发现,ATRA与ATO均能够诱导APL细胞自噬,且自噬在融合肿瘤蛋白降解及诱导早幼粒细胞分化中发挥至关重要的作用。我们简要综述近年来APL的研究进展及自噬在APL治疗中的作用。     

急性前髓细胞性白血病细胞诱导分化实验的研究进展

急性前髓细胞性白血病或急性早幼粒细胞白血病（APL）是一种特殊类型的血液系统恶性克隆性疾病,其特点是异常早幼粒细胞无限增殖伴分化受阻,是白血病中最危重的一种类型。95%以上的APL患者具有（t15;17）染色体异常,形成PML/RAR融合基因,几乎存在于所有的APL细胞中,成为APL细胞的一个特异性标志,是APL发病重要分子基础。自从全反式维甲酸（ATRA）成功用于临床诱导APL分化以来,对诱导分化剂的作用机制的研究已取得很大的进展。本文主要对APL细胞遗传学和分子生物学特征、发病机制、诱导分化机制、分化后细胞表型变化等方面对APL细胞诱导分化实验的研究进展进行综述。     

三氧化二砷诱导人宫颈癌HeLa细胞凋亡及Bcl-2保护作用的机制研究

探讨三氧化二砷 (As₂ O₃)对人宫颈癌HeLa细胞的生物学效应和Bcl -2的高表达对这一效应的影响 .通过MTT ,克隆形成实验 ,形态观察 ,流式细胞仪 ,DNA凝胶电泳 ,细胞凋亡原位检测 (TUNEL) ,RT PCR ,Northernblot,Westernblot等方法发现As₂ O₃明显降低HeLa细胞存活率 ,并诱导其凋亡和细胞周期G2 /M期阻滞 ,分析显示As2 O3可能主要通过抑制c -myc基因和病毒致瘤基因的表达来诱导HeLa细胞凋亡 .Bcl -2的高表达也可能正是通过降低As₂ O₃对G2 /M期阻滞 ,逆转As₂ O₃对c -myc基因的降调节 ,减轻As₂ O₃对病毒致瘤基因的表达抑制作用 ,来部分阻止这种凋亡的发生 .我们还发现As₂ O₃能引起Bc1-2高表达HeLa细胞G2 /M期的弱阻滞 ,降调Bcl -2的表达以及略微抑制病毒致瘤基因的表达 ,这可能是As₂ O₃仍能诱导Bcl -2高表达HeLa细胞凋亡的原因 .     

转谷氨酰胺酶2通过mTOR通路和自噬调控全反式维甲酸诱导的白血病细胞HL60和U937的髓系分化

全反式维甲酸(ATRA)是具有融合基因PML-RARα的急性早幼粒细胞白血病(APL)特异的靶向治疗药物。此外，ATRA在无PML-RARα融合的急性髓系白血病及其它一些肿瘤中也有一定治疗效果。但ATRA治疗也会引起一些并发症或发生愈后复发。因此，对ATRA诱导分化调控机制的研究非常重要。转谷氨酰胺酶2(TGM2)是一种多功能酶，能调控mTOR信号通路和自噬等。ATRA能诱导APL细胞中TGM2表达上调，TGM2敲低抑制ATRA诱导的细胞分化。但其调控机制及涉及的信号通路尚不明确。本研究发现，在HL60和U937细胞中，ATRA能够上调CD11b和TGM2的表达(P<0.05),抑制mTOR信号通路，并增强自噬；与对照相比，敲低TGM2,mTOR信号通路增强，自噬被抑制，而ATRA诱导的CD11b表达被抑制(P<0.05),分化减弱，被ATRA抑制的mTOR信号通路得到部分恢复，而被ATRA增强的自噬适当减弱。这表明ATRA使HL60和U937细胞发生髓系分化，并诱导TGM2表达升高；而TGM2通过mTOR信号通路和自噬途径调控ATRA诱导的髓系分化。该研究将有利于更深入地...     

机械伤害和外源茉莉酸诱导豌豆幼苗H2O2系统性产生

以豌豆(Pisum sativum L.)幼苗为试材, 采用DAB组织染色、CeCl₃细胞化学染色和TiCl₄显色等多种方法, 跟踪了伤害和外源茉莉酸(jasmonic acid, JA)处理后H₂O₂的时空动态变化. 结果显示, 伤害和外施JA可以诱导H₂O₂系统性产生, 无论是伤害叶片、邻近未伤害叶片还是低节位远端叶片, 伤害处理后1 h, H₂O₂含量即有所增加, 3~5 h后H₂O₂含量达到最大, 随后开始下降, 至处理后12 h, H₂O₂含量基本恢复到对照水平; 相应地, 伤害和JA处理后, 抗氧化酶类活性迅速提高; NADPH氧化酶抑制剂二苯基碘(diphenylene iodonium, DPI)可以显著抑制伤害和JA诱导的H₂O₂迸发. H₂O₂亚细胞定位结果显示, 伤害和JA诱导产生的H₂O₂主要分布于质膜、细胞壁和细胞间隙. JA的胶体金免疫电子显微镜定位结果表明, 伤害后JA含量迅速增加, 显示在叶肉细胞的细胞壁和韧皮部筛管与伴胞分子中金颗粒数量明显增加.     

三氧化二砷下调MG-63骨肉瘤细胞IEX-1基因表达的转录调控机制研究

三氧化二砷(arsenic trioxide, As₂O₃)是中国传统中药砒霜的主要有效成分,最早应用于血液系统肿瘤的治疗,随后研究表明其对实体瘤也具有抑制细胞增殖并诱导凋亡的作用．早期研究发现,1.0 μmol/L的As₂O₃可以体外诱导骨肉瘤细胞系MG-63细胞凋亡,进一步的cDNA芯片分析、RT-PCR、RNA印迹证实细胞凋亡与As2O3干预后IEX-1基因表达下调有关．IEX-1为早期诱导应答基因,调节细胞生长和凋亡．通过荧光素酶分析,EMSA、蛋白质印迹等实验,发现As₂O₃干预骨肉瘤细胞系MG-63后能诱导p53蛋白表达上调,增加的p53蛋白通过与IEX-1的启动子结合,转录抑制IEX-1的转录,导致IEX-1基因表达下调．进一步证实了IEX-1与骨肉瘤的重要关系,同时也阐明As₂O₃诱导IEX-1基因表达下调的转录调控机制．     

APL的发病分子机制和治疗进展

急性前髓细胞性白血病(APL)是急性髓细胞样白血病(AML)的一个亚型,它的分子生物学特征为95%的患者有15号染色体前髓细胞性白血病基因(PML)与17号染色体视黄酸受体(RARα)基因的融合易位表达.维甲酸(ATRA)单药治疗能使APL患者达90%的缓解率,化疗药物与ATRA的联合应用更能降低患者复发率,改善生存;三氧化二砷(ATO)能使复发患者缓解率达到90%.这篇文章主要综述APL的发病分子机制和治疗进展.     

大豆对臭氧、二氧化碳及其复合效应的响应

以大豆‘中黄14'为试验材料,首次模拟研究大气中O₃、CO₂浓度增加,及其逐渐和持续增加O₃、CO₂浓度复合效应对大豆的影响.结果表明,CO₂浓度增加可缓解O₃对叶片的伤害程度,受害时间推迟,受害症状无实质性变化.熏气20 d测定各处理叶片生理参数发现,在本底大气环境下,叶片气孔阻力和蒸腾速率与对照差异较小,熏气时O₃、CO₂浓度增加诱导叶片气孔关闭,气孔阻力明显增加,蒸腾速率显著降低.与对照相比,O₃浓度增加,大豆干物质积累、产量和收获指数明显降低,籽粒粗脂肪含量明显减少,粗蛋白含量显著增加;CO₂浓度增加,干物质积累和产量显著提高,收获指数无明显差异,籽粒粗脂肪和粗蛋白含量均明显减少;逐渐和持续增加O₃和CO₂浓度复合效应处理下,大豆干物质积累、产量和收获指数差异不明显,籽粒粗蛋白含量不同程度地减少,粗脂肪含量显著增加.     

植物细胞H2O2的信号转导途径

光、环境胁迫和植物激素ABA可以引起植物体内H₂O₂升高, 而H₂O₂作为一个较早进化出来的信号分子, 不仅在诱导氧化性光合作用中起了关键的作用, 并且可以调节诸如气孔运动、超敏反应、细胞凋亡和基因表达等许多过程. 细胞内H₂O₂浓度必须维持在一种精细平衡状态, 它一方面可以通过质膜氧化还原系统和光呼吸系统产生, 另一方面也存在完善的清除机制. H₂O₂从质外体或者产生源进入细胞, 然后进入亚细胞区域. H₂O₂可以调节信号转导蛋白, 如蛋白质磷酸化酶、转录因子、以及位于质膜或其它膜上的Ca²⁺通道. 其中, 蛋白质可逆磷酸化可启动细胞质和细胞核的下游信号转导, 通过影响转录因子而影响基因的表达; 转录因子通过氧化而激活自身或诱导其定向转运至细胞核内. 然而, H₂O₂作为信号分子的研究相对处于“年轻”阶段, 诸如细胞如何感受H₂O₂, 以及在细胞感受H₂O₂信号转导过程中哪种细胞过程是最主要的或是限速步骤, 何种基因对H₂O₂是特异和必需的等问题仍然所知甚少, 这些问题的破解依赖于功能基因组学和遗传学分析.     

急性髓系白血病的分子机制和靶向治疗

急性髓系白血病(AML)是一类具有异质性的造血系统恶性肿瘤,其分子机制涉及基因组和表观遗传学多个层面的改变.急性早幼粒细胞白血病(APL)是AML中的特殊类型,全反式维甲酸(ATRA)和亚砷酸(ATO)的联合应用使APL成为白血病靶向治疗史上最成功的范例.四十年来AML的标准化疗方案几近未变,近年来靶向新药的涌现和免疫...     

近地层臭氧浓度升高对杂交稻颖花形成的影响

依托全球唯一的稻田开放式空气中臭氧浓度增高系统平台,以汕优63和两优培九为供试材料,设置大气背景臭氧浓度和高臭氧浓度（比大气背景臭氧浓度高50%）两个浓度水平,研究FACE条件下高O₃浓度对杂交稻颖花形成的影响.结果表明：高O₃浓度使汕优63和两优培九每穗颖花数分别减少28朵和34朵,下降幅度分别为15%和13%.从稻穗构成看,高O₃浓度胁迫下杂交稻每穗颖花数减少主要与每穗2次枝梗颖花数明显减少有关,对每穗1次枝梗颖花数的影响较小,因此高O₃浓度胁迫下水稻每穗1次枝梗颖花数占全穗的比率增加,每穗2次枝梗颖花数占全穗的比率降低.从颖花形成看,高O₃浓度胁迫下杂交稻每穗颖花数下降主要是颖花（特别是2次颖花）的分化受到抑制所致,而颖花的退化数不增反降.上述结果表明,采取相应措施削弱高O₃浓度胁迫对颖花分化的抑制作用可能是近地层高O₃浓度条件下减少杂交稻产量损失的关键.     

外源H2O2处理对唐古特白刺愈伤组织脯氨酸代谢的影响

以唐古特白刺（Nitraria tangutorum Bobr.）愈伤组织为材料,研究外源H₂O₂（2和10 μmol·L^-1）处理下其脯氨酸含量及相关代谢酶活性的变化,试图从细胞水平揭示H₂O₂影响脯氨酸代谢的生理机制。结果显示,2和10 μmol·L^-1 H₂O₂处理24 h使唐古特白刺愈伤组织脯氨酸含量分别变为对照的112%和92%,而处理72 h后,脯氨酸含量增加为对照的141%和119%;与对照相比,外源H₂O₂处理诱导愈伤组织脯氨酸脱氢酶活性降低,而谷氨酸激酶活性升高,但鸟氨酸转氨酶活性无显著变化;此外,H₂O₂处理使唐古特白刺愈伤组织内源性H₂O₂含量升高。结果表明,外源H₂O₂诱导了唐古特白刺愈伤组织H₂O₂含量的增高和脯氨酸的积累,且H₂O₂处理下脯氨酸脱氢酶活性的降低及谷氨酸激酶的升高与愈伤组织脯氨酸的积累有关。     

ATRA诱导分化的NB4细胞浸润裸鼠肺组织模型的建立

目的:建立全反式维甲酸(ATRA)诱导分化的NB4细胞浸润裸鼠肺组织模型,为探讨诱导分化综合征(DS)的发生机制、预防和治疗提供研究平台。方法:首先,取对数生长期的NB4细胞在ATRA诱导下、在RPMI 1640培养基中、在37℃和5%CO2的条件下培养,72 h后收获诱导分化后的NB4细胞接种裸鼠尾静脉。然后,30天后处死裸鼠取肺组织,用G显带方法检测裸鼠肺组织的染色体核型,HE染色观察裸鼠肺组织学,电子显微镜观察超微结构,RT-PCR法和FISH技术检测裸鼠肺组织PM L-RARa m RNA转录本及PML-RARa基因的表达。结果:实验组染色体核型符合NB4细胞特征,在组织学和超微结构上明显见到分化的NB4细胞浸润裸鼠肺组织,检测到PM L-RARa m RNA转录本和PML/RARa融合基因;对照组未见到分化的NB4细胞浸润裸鼠肺组织,PML-RARa m RNA转录本和PML/RARa融合基因检测阴性。结论:用ATRA诱导分化的NB4细胞成功的建立了浸润裸鼠肺组织模型,为探讨诱导分化综合征(DS)的发生机制、预防和治疗提供了研究平台。     

活性氧在UV-B诱导的玉米幼苗叶片乙烯产生中的作用

 研究了活性氧在UV-B(280～320 nm)诱导的玉米(Zea mays)幼苗叶片乙烯合成中的作用。结果表明,UV-B促进了玉米幼苗活性氧和乙烯的产生;乙 烯合成抑制剂氨氧乙烯基甘氨酸 (AVG)和氨氧乙酸(AOA)能明显减弱UV-B对玉米幼苗乙烯产生的诱导作用,但对活性氧(ROS)的 产生没有明显影 响;ROS的清除剂不但能抑制UV-B诱导的 ROS的产生,而且还可以抑制UV_B诱导的乙烯的产生,但这种抑制作用可以被外源O₂^.-的供体所逆转。这 说明,乙烯的积累不能作为UV-B胁迫下ROS的诱导的因素,相反,ROS的积累则导致了乙烯的积累;因此,ROS可能参与了UV-B胁迫诱导的乙烯的产生 。质膜NADPH氧化酶的抑制剂二苯碘鎓(DPI)和H₂O₂的特异性清除剂过氧化氢酶（CAT）对UV-B胁迫诱导的乙烯积累 几乎没有影响, 这说明H₂O₂ 可能与UV-B诱导的玉米幼苗叶片乙烯的产生无关, 在UV-B诱导的玉米幼苗叶片乙烯的生物合成过程中O₂^.-起着很重要的作用,相关的O₂^.-不是由 NADPH氧化酶催化产生的。     

EFFECTS OF CALCIUM NITRATE STRESS ON ASCORBATE-GLUTATHIONE CYCLE METABOLISM IN LEAVES OF HYDROPONICALLY-GROWN GRAFTED EGGPLANT SEEDLINGS

 以日本引进的设施专用耐盐茄(Solanum melongena)品种‘Torvum Vigor’为砧木, 栽培茄(S. torvum)品种‘苏崎茄’为接穗, 用营养液栽培, 对80 mmol&;#8226;L^–1 Ca(NO₃)₂胁迫下茄子嫁接苗和自根苗叶片抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统中抗氧化酶活性和抗氧化物及H₂O₂含量进行比较。结果表明, Ca(NO₃)₂胁迫下茄子幼苗叶片H₂O₂含量有所增加, 但嫁接苗叶片H₂O₂含量显著低于自根苗。Ca(NO₃)₂胁迫下嫁接苗叶片抗氧化酶(APX、DHAR和GR)活性、AsA和GSH再生率、氧化还原力(AsA/DHA值和GSH/GSSG值)均显著高于自根苗。综上所述, Ca(NO₃)₂胁迫下嫁接苗保持良好的AsA-GSH循环效率, 清除H₂O₂效率较高, 细胞受氧化损伤程度较轻, 表现出较强的耐盐性。     

干扰PML对人髓系白血病THP-1细胞增殖和凋亡的影响及机制探讨

早幼粒白血病(promyelocytic leukemia,PML)基因与维甲酸受体α(retinoic acid receptorα,RARα)基因形成PML-RARα融合基因是急性早幼粒细胞白血病(acute promyelocytic leukemia,APL)发生的分子基础,而PML在除APL外的其他髓系白血病亚型中的作用研究少见报道。为探讨PML在非APL的髓系白血病恶性表型中的调控作用及潜在机制,该文首先通过q PCR和Western blot检测了5株非APL来源的髓系白血病细胞中PML的表达水平。接着将靶向PML基因的sh RNA慢病毒(sh PML group)感染高表达PML的THP-1细胞;同时,设立未处理对照组(Mock group)和阴性对照组(Scramble group),嘌呤霉素筛选稳定表达sh PML的细胞株。q PCR和Western blot检测sh RNA干扰效率;CCK-8检测细胞体外增殖活性,克隆形成实验检测细胞体外克隆形成能力;流式细胞术检测细胞凋亡率;Western blot检测凋亡相关蛋白质Bcl-2、Bax水平和AKT及下游靶分子Foxo3a磷酸化蛋白质水平的改变。结果显示,5株髓系白血病细胞中PML m RNA和蛋白质水平不同,其中以THP-1细胞中的PML表达水平较高。靶向PML基因的sh RNA慢病毒感染THP-1细胞后,PML m RNA和蛋白质水平均明显下降,提示成功构建稳定表达sh PML的THP-1细胞株。与Mock组和Scramble组相比,sh PML组的细胞增殖能力显著增强(P0.05),细胞凋亡率显著降低(P0.05);同时,抗凋亡蛋白Bcl-2水平升高、促凋亡蛋白Bax水平降低;此外,干扰PML表达可增加p AKT(S473)及下游靶分子p Foxo3a(S253)的蛋白质水平,而总AKT和Foxo3a的蛋白质水平未见明显变化。该研究的结果提示,PML基因可能通过调控AKT/Foxo3a信号通路活性抑制白血病的恶性表型,表明PML在不同白血病型别中发挥着不同的作用。     

EGCG通过PTEN增强ATRA对早幼粒白血病细胞株的分化作用

探讨PTEN在表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)增强维甲酸(ATRA)诱导的急性早幼粒细胞白血病(APL)细胞分化中的作用。我们分别将ATRA、EGCG及两种药物联合应用于NB4与HL-60细胞72 h,从形态学上观察细胞核的变化;Western blotting检测PTEN及髓系分化标志CD11b的表达;免疫荧光检测PTEN的入核情况;CCK-8检测细胞增殖率。结果显示,ATRA与EGCG联合作用于NB4与HL-60细胞后,PTEN与CD11b的表达较单独应用ATRA时增加。PTEN特异性抑制剂SF1670作用于NB4后,细胞分化明显减少;PI3K抑制剂LY294002作用后,PTEN及CD11b表达增加。这些均表明EGCG能够增强ATRA诱导APL细胞株的分化作用,且这种促进作用与PTEN的增加是相关的。     

臭氧浓度升高对油松抗氧化系统活性的影响

以生长在开顶箱内的油松为试材,对高浓度臭氧(80 nmol·mol^-1)条件下油松(Pinus tabulaeformis)针叶中超氧阴离子自由基(O₂^·)产生速率、过氧化氢(H₂O₂)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶、脱氢抗坏血酸还原酶、单脱氢抗坏血酸还原酶、谷胱甘肽还原酶活性与抗坏血酸(ASA)含量进行测定.结果表明:高浓度臭氧使O₂^·产生速率提高,H₂O₂ 和MDA含量增加.ASA含量与SOD、抗坏血酸过氧化物酶、脱氢抗坏血酸还原酶、单脱氢抗坏血酸还原酶、谷胱甘肽还原酶活性在高浓度臭氧熏蒸的前期升高,随后下降并低于对照.说明生长季前期,油松抗氧化系统对高浓度臭氧存在适应性反应,但不能抵抗长期臭氧胁迫带来的氧化伤害.     

浓度升高对油松针叶抗氧化系统的影响

利用开顶箱模拟大气O₃与CO₂浓度升高,对油松进行了连续4个月的熏蒸实验,探讨了油松针叶抗氧化系统化系统的响应。结果表明：1）高浓度O₃显著增加了油松针叶过氧化氢的积累,到处理后期过量的过氧化氢显著地抑制了抗氧化酶活性,如SOD和APX,并且抗坏血酸被耗竭,加剧了膜质过氧化,最终导致了严重氧化伤害;2）高浓度CO₂处理中油松针叶抗氧化酶活性普遍低于对照,ASA含量显著高于对照,可能是高CO₂浓度促进ASA合成,或者是ASA的消耗减少,到处理后期使H₂O₂含量比对照降低了15.5%,从而减轻了膜质过氧化产物丙二醛含量,减轻了氧化伤害;3）与O₃单因素相比,在协同处理中油松针叶具有较高的抗氧化酶活性和ASA含量,说明高CO₂浓度减轻了高O₃对抗氧化酶活性的抑制作用,并且提高了针叶内ASA含量,增强了针叶的抗氧化能力,有效地控制了ROS的产生与清除平衡,缓解了高O₃带来的氧化伤害。