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。     

靶向调控AKT/mTOR信号通路对骨肉瘤细胞MG63增殖、凋亡、自噬及成骨分化的影响

该文探究靶向调控AKT/mTOR信号通路后,对人骨肉瘤细胞株(MG63)增殖、凋亡、自噬及成骨分化的影响并探讨其机制。RT-PCR检测在不同恶性程度骨肉瘤细胞中AKT、mTOR基因表达的情况;选择靶向mTOR信号通路的抑制剂雷帕霉素和激活剂3-苄基-5-(2-硝基苯氧甲基)-γ-丁内酯(3-BDO),分别用CCK-8检测细胞增殖;DAPI染色、Annexin V-FITC/PI双染法检测凋亡;碱性磷酸酶(ALP)染色检测早期成骨能力;茜素红染色检测中晚期成骨能力;Western blot技术检测自噬相关蛋白及分化抑制因子(Id1)表达。结果显示,AKT/mTOR表达情况与骨肉瘤恶性程度有关;通过靶向抑制AKT/mTOR信号通路后,可抑制骨肉瘤细胞MG63增殖,促进凋亡,上调自噬水平,抑制其早、晚期成骨分化;靶向激活AKT/mTOR信号通路后,对骨肉瘤细胞MG63增殖、凋亡无明显影响,下调自噬水平,但可促进其早、晚期成骨分化。该研究表明,靶向调控AKT/mTOR信号通路与分化抑制因子(Id1)表达有关,可进一步阐明骨肉瘤发病机制,为诱导分化治疗提供理论依据。     

雌激素通过GPR30-AMPK-mTOR通路诱导Ishikawa细胞自噬增强细胞活力

雌激素是子宫内膜癌发生发展的重要诱导因子,但关于其在子宫内膜癌中的作用机制目前仍不明确。自噬对细胞的存活具有重要的调节作用,研究发现其在子宫内膜癌发生发展的过程中起重要的调节作用。本文通过探讨雌激素对子宫内膜癌细胞自噬的影响,深入地了解雌激素促进子宫内膜发展的机制,并明确GPR30-MPK-mTOR 通路在其中的作用。MTT及透视电镜的结果显示,雌激素可以诱导细胞的自噬及增强细胞的活力,而这种作用具有一定的时间及浓度依赖性。同时,蛋白质印迹及实时定量PCR结果显示雌激素可以促进LC3、p-AMPK的表达,并且抑制P62、p-mTOR的表达,表明雌激素可以激活AMPK/mTOR通路。沉默G蛋白偶联受体30（GPR30）后,结果显示雌激素诱导细胞的自噬及细胞活力的作用被逆转,并且可以抑制AMPK/mTOR通路的激活,而G-1结果与之相反,表明雌激素通过GPR30激活AMPK/mTOR通路,诱导自噬及细胞活力。此外,加入AMPK抑制剂compound C,可以抑制雌激素诱导细胞的自噬及细胞活力的能力,并且促进P62、p-mTOR表达,降低LC3及p-AMPK表达,表明雌激素通过激活AMPK/mTOR激活细胞自噬及增强细胞活力。同时细胞预先加入自噬抑制剂3-MA或转染ATG5siRNA,可以降低雌激素增强细胞的活力,表明雌激素通过诱导自噬增强细胞活力。综合以上结果,雌激素通过GPR30-AMPK-mTOR通路诱导细胞的自噬增强细胞的活力。     

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。     

MicroRNA-10b通过调控锌指蛋白KLF4阻滞白血病细胞分化

探讨microRNA-10b(miR-10b)通过调节锌指蛋白Krüppel-like factor 4(KLF4)的表达对急性白血病细胞分化的影响。Real-time PCR及Western blot分别检测不同分化程度的白血病细胞系中miR-10b与KLF4的表达;1,25-二羟基维生素D3(1,25D3)诱导人白血病细胞系HL60向单核系分化,检测此过程中miR-10b及KLF4的表达变化;利用体外合成的寡核苷酸(miR-10b mimics)转染HL60细胞,瑞氏–吉姆萨染色观察1,25D3诱导后细胞分化形态学的改变;流式细胞术检测单核细胞表面标志CD14的表达。结果显示,miR-10b在分化早期的KG-1a细胞中表达最高,在分化晚期的U937、THP-1细胞中表达最低(P<0.01),而KLF4的表达与之相反;1,25D3诱导HL60向单核系分化过程中,miR-10b表达呈时间依赖性降低,KLF4表达则逐渐增高;HL60细胞中过表达miR-10b后可抑制1,25D3诱导的细胞分化形态特征的改变及CD14的表达(P<0.05)。提示miR-10b通过负调控KLF4的表达阻滞白血病细胞HL60单核系的分化。     

miR-382-5p通过靶基因PTEN阻滞NB4细胞分化

该文主要研究在急性早幼粒细胞白血病NB4细胞中, miR-382-5p通过调控靶基因PTEN(phosphatase and tensin homologue)抑制了全反式维甲酸(all-trans retinoic acid, ATRA)诱导的急性早幼粒细胞分化。我们运用ATRA(1μmol/L)诱导细胞分化; Western blot检测PTEN及髓系分化标志物CD11b的蛋白质水平;实时荧光定量PCR检测miR-382-5p的表达水平;过表达PTEN的慢病毒载体分别感染NB4细胞和HL-60、THP-1细胞;脂质体转染miR-382-5p的模拟剂(mimics)和特异性抑制剂(inhibitors)NB4细胞。结果显示, PTEN促进ATRA诱导的NB4细胞分化,而在HL-60和THP-1细胞中并无明显促分化效应。NB4细胞中,脂质体转染miR-382-5p mimics在mRNA和蛋白水平均抑制了PTEN的表达,并且抑制了ATRA诱导的分化;转染miR-382-5p inhibitors则恢复了PTEN表达,同时促进了ATRA诱导的急性早幼粒细胞NB4细胞的分化。该文结果提示, miR-382-5p靶向抑制了PTEN的表达从而抑制ATRA诱导的NB4细胞分化。     

白藜芦醇经PI3K/Akt/mTOR 信号通路诱导人肾癌786-O细胞自噬

白藜芦醇(resveratrol)可抑制人肾癌786-O细胞增殖,并诱导其凋亡,但是白藜芦醇对786-O细胞自噬(autophagy)的影响及机制尚不清楚。为探究其机制,体外培养786-O细胞,采用CCK-8检测786-O细胞活力;TUNEL染色检测786-O细胞凋亡;透射电子显微镜观察786-O细胞自噬体;吖啶橙染色观察786-O细胞自噬小泡;GFP-LC3质粒转染分析观察786-O细胞自噬体;Western印迹检测LC3、beclin-1、PI3K、p-PI3K、Akt、p-Akt、mTOR和p-mTOR的表达。结果显示,白藜芦醇以浓度和时间依赖性的方式抑制786-O细胞活力,并诱导细胞凋亡;与对照组相比,白藜芦醇使786-O细胞自噬增强;Western印迹结果显示,与对照组相比,白藜芦醇组LC3-II/LC3-I和Beclin-1显著增高(P0.01),表明白藜芦醇导致786-O细胞自噬体积累。与对照组相比,白藜芦醇使786-O细胞的p-PI3K/PI3K,p-Akt/Akt和p-mTOR/mTOR显著降低(P0.01),表明白藜芦醇可通过PI3K/Akt/mTOR信号通路增强自噬。综上所述,白藜芦醇通过抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路从而诱导786-O细胞自噬。     

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。     

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。     

全反式维甲酸调控自噬促进肝祖细胞成熟分化的作用研究

该研究探讨全反式维甲酸(all-trans retinoic acid,ATRA)体外诱导小鼠胚胎肝祖细胞HP14-19细胞成熟分化及ATRA对细胞自噬水平的调控作用。应用1μmol/L ATRA处理小鼠胚胎肝祖细胞HP14-19细胞,不同时间点进行荧光素酶报告基因检测ALB-Gluc活性,Real-time PCR检测肝细胞相关标志基因的表达,吲哚菁绿(indocyanine green,ICG)及过碘酸–希夫(periodicacid-schiff,PAS)染色检测细胞的成熟功能;透射电镜观察自噬体及细胞连接,ptf LC3质粒转染细胞,激光共聚焦显微镜观察自噬流,Western blot检测自噬相关标志蛋白质水平等综合分析自噬的变化情况。结果显示,与对照组相比,ATRA可显著增强HP14-19细胞ALB-Gluc活性,抑制肝前体细胞标志DLK和AFP的表达,促进成熟肝细胞标志ALB、CK18、TAT和Apo B的表达,ICG及PAS染色阳性细胞数显著增多(P0.05);透射电镜结果可见ATRA诱导组出现大量自噬体和自噬溶酶体,同时细胞间紧密连接增多,并且自噬相关标志蛋白质Beclin1、LC3-II、RAB7水平增高,P62水平无显著变化,LC3-II/LC3-I的比值明显增加(P0.05);激光共聚焦显微镜可见ATRA组细胞质内黄色斑点的自噬体及红色斑点的自噬溶酶体均较对照组明显增多,自噬抑制剂3-MA和Baflomycin可抑制ATRA诱导的HP14-19细胞的ICG摄取和糖原合成功能。综上所述,ATRA可能通过调节细胞自噬水平有效诱导小鼠胚胎肝祖细胞的分化成熟。     

敲低ACTL6A通过Notch1信号通路促进早幼粒细胞分化

探讨ACTL6A在人类白血病NB4细胞分化中的作用及其相关机制。我们用ATRA人为诱导NB4细胞分化,Western blotting检测ACTL6A和CD11b的表达水平变化;敲低ACTL6A,通过瑞氏染色观察NB4细胞的形态学改变,Western blotting检测ACTL6A和CD11b的表达水平变化及其相关蛋白的表达水平;敲低同时用ATRA处理NB4细胞,用流式细胞术检测分化标志物CD11b的阳性率;免疫荧光检测ACTL6A在NB4细胞中的空间定位;结果显示NB4经敲低ACTL6A后,CD11b的蛋白水平表达升高;瑞氏染色观察到分化改变;免疫荧光检测到ACTL6A主要分布于细胞核; Western blotting检测到Notch1,Hes1,Sox2蛋白表达水平明显下调。研究表明,敲低ACTL6A可以促进人类白血病NB4细胞分化;其机制涉及Notch1信号通路的抑制。     

NLS-RARα对人白血病细胞NB4分化抑制及其机制的研究

该文旨在探讨带核定位信号的维甲酸受体α(nuclear localization signal retinoic acid receptor alpha,NLS-RARα)对人急性早幼粒白血病(acute promyelocytic leukemia,APL)细胞株NB4分化的影响及其机制。免疫印迹实验检测全反式维甲酸(all-trans retinoic acid,ATRA)诱导的NB4细胞分化标志物C/EBPβ、CD11b和p38α蛋白质水平;利用慢病毒介导的NLS-RARα基因过表达,进一步用免疫印迹实验验证过表达效率并检测NLS-RARα对NB4细胞分化标志物C/EBPβ、CD11b和p38α蛋白质水平的影响;间接免疫荧光实验分析NLS-RARα与p38α的空间共定位;免疫共沉淀实验分析NLS-RARα与p38α的相互作用。结果显示,生理浓度和药理浓度的ATRA促进NB4细胞分化的同时也激活了p38α,且p38α的活性变化与髓系分化标志物C/EBPβ变化一致;髓系分化表面标志物CD11b表达量在药理浓度ATRA(1μmol/L)处理下达到最高;NLS-RARα抑制NB4细胞的分化,且只有在ATRA存在的条件下,NLS-RARα抑制NB4细胞的分化与下调p38α活性相关;NLSRARα与p38α存在空间共定位且NLS-RARα与p38α直接相互作用。该研究结果提示,当存在ATRA诱导时,NLS-RARα与p38α直接相互作用后下调p38α的活性进而抑制NB4细胞的分化。     

mTOR信号通路诱导的自噬在心肌细胞缺氧损伤中的作用研究

目的:探讨自噬在心肌细胞缺氧损伤中的作用及分子机制。方法:体外分离培养乳鼠心肌细胞,体外建立缺氧/去血清(H/SD)模型以模拟在体的缺血环境。分别给予自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3MA,5 mM)和mTOR抑制剂雷帕霉素(1.0μg/L)调节心肌细胞自噬水平。分别采用TUNEL染色检测心肌细胞凋亡,Western blot方法检测心肌细胞蛋白表达水平。结果:H/SD损伤可以显著诱导心肌细胞自噬水平(P0.05),并且细胞自噬水平可以被3-MA及雷帕霉素调节。同时,H/SD可以显著增加心肌细胞凋亡(P0.05),而给予3-MA抑制自噬水平可以减少细胞凋亡(P0.05)。相反,雷帕霉素增加自噬同样可以加重缺氧导致的心肌细胞凋亡(P0.05)。H/SD损伤过程中,心肌细胞mTOR信号通路被激活,而自噬抑制剂3-MA可以显著提高缺氧条件下心肌细胞中p-mTOR(Ser2448)的表达水平(P0.05),并增加mTOR下游分子p-p70S6k(P0.05)和p-S6(P0.05)的表达。结论:mTOR信号通路诱导的细胞自噬可能参与了缺氧损伤诱导的心肌细胞凋亡。     

姜黄素联合索拉菲尼对肝癌细胞系HepG-2细胞增殖及自噬的影响

目的:研究姜黄素联合索拉菲尼对肝癌细胞系HepG-2细胞增殖及自噬的影响。方法:体外培养肝癌细胞系HepG-2细胞,用不同浓度姜黄素(0、10、20、30、40、50 mmol/L)、不同浓度索拉菲尼(0、5、10、15、20μmol/L)及两药联合处理肝癌细胞系HepG-2细胞24 h后,用CCK8实验检测细胞存活率。用姜黄素30 mmol/L、索拉菲尼10μmol/L及两药联合处理肝癌细胞系HepG-2细胞24 h后,用荧光定量PCR检测自噬相关信号通路关键蛋白AKT、mTOR及自噬相关蛋白LC3-Ⅱ的mRNA表达情况。结果:姜黄素、索拉菲尼及两药联合对HepG-2细胞均有增殖抑制作用,且呈浓度依赖性。与姜黄素或索拉菲尼单药组相比,姜黄素联合索拉菲尼组能显著抑制肝癌细胞系HepG-2细胞的增殖(P0.001);能显著抑制AKT、mTOR的mRNA表达而增加自噬相关蛋白LC3-Ⅱ的mRNA的表达(P0.001)。结论:姜黄素联合索拉菲尼组抑制肝癌细胞系HepG-2细胞增殖作用较单药组明显增强,两药联合协同诱导肝癌细胞系HepG2细胞产生自噬,其作用机制可能与抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路有关。     

低氧诱导因子和白血病细胞分化

三氧化二砷（As2O3,ATO）是一种新发现的有效治疗急性早幼粒细胞白血病（acute promyelocytic leukemia,APL）的药物。研究发现,该药物在体外诱导细胞分化的能力不如体内明显。以此为基础,最近我们意外地发现模拟低氧化合物和中度低氧环境能够直接在体外诱导急性髓系白血病细胞分化,也选择性地加强三氧化二砷诱导的APL细胞分化。进一步地,间歇性低氧能够显著延长移植的白血病小鼠生存时间,并且抑制白血病细胞浸润并诱导其分化。以这些工作为基础,我们就低氧诱导白血病细胞分化的分子机制进行了深入研究。本文将就相关工作作一综述,并讨论有待进一步研究的问题。     

急性白血病基因突变与多步骤发病机制和临床相关性

急性髓细胞白血病(AML)是一组在发病机制和临床行为方面差异较大的疾病.在急性早幼粒细胞白血病中(APL),PML-RARα是APL的关键驱动(driver)突变,具有显性负的调控作用,影响髓系分化、凋亡和DNA复制和修复,其特殊结构使其成为全反式维甲酸和三氧化二砷的靶标.随着第二代测序技术的发展,在AML中发现了一些新的基因突变,其中DNA甲基转移酶3A(DNMT3A)突变是与表观遗传学相关的、与AML较差预后有关的基因事件.在1185例AML的基因分析中,研究发现与表观遗传学相关的第Ⅲ类突变与老年、高WBC及较差的临床预后有关.AML的发病是多步骤的,涉及不同通路上不同分子事件的相互作用,目前认为影响转录因子和信号传导通路的分子事件相互作用是AML完全发病的重要模式之一.     

AMPK/mTOR信号通路的研究进展

mTOR是细胞生长和增殖的中枢调控因子。mTOR形成2个不同的复合物mTORC1和mTORC2。mTORC1受多种信号调节,如生长因子、氨基酸和细胞能量,同时,mTORC1调节许多重要的细胞过程,包括翻译、转录和自噬。AMPK作为一种关键的生理能量传感器,是细胞和有机体能量平衡的主要调节因子,协调多种代谢途径,平衡能量的供应和需求,最终调节细胞和器官的生长。能量代谢平衡调控是由多个与之相关的信号通路所介导,其中AMPK/mTOR信号通路在细胞内共同构成一个合成代谢和分解代谢过程的开关。此外,AMPK/mTOR信号通路还是一个自噬的重要调控途径。本文着重于目前对AMPK和mTOR信号传导之间关系的了解,讨论了AMPK/mTOR在细胞和有机体能量稳态中的作用。     

U937细胞中GATA1调控c-myb基因表达

c-myb是血细胞生成过程中的一个重要转录因子,与造血干细胞的增殖、分化、凋亡有关.在白血病、结肠癌、乳腺癌和黑色素瘤等恶性肿瘤中,c-myb异常表达,但是在白血病细胞中c-myb调控的机制尚不清楚.本研究探究了U937细胞中GATA1与c-myb的调控关系,可能对白血病研究和治疗提供帮助.用12-氧-十四烷酰佛波醇-13-乙酸酯(TPA)诱导U937细胞分化,并检测分化前后GATA1与c-myb蛋白的变化.Western blot结果显示U937细胞经TPA诱导分化后c-myb与GATA1蛋白均明显下降.利用慢病毒包装GATAl shRNA质粒和GATA1过表达质粒并感染到U937细胞中实现转录因子GATA1的敲降及过表达后,检测c-myb的mRNA和蛋白的表达水平.结果 显示:敲降GATA1后,c-myb的mRNA和蛋白质水平明显下降;过表达GATA1后,c-myb的mRNA和蛋白质水平明显上调.本研究揭示了U937细胞中GATA1对c-myb的正向调控关系,为白血病研究和治疗方案提供了新的思路.     

p~(53)基因在U 937细胞生长和分化过程中的调节作用

本文报道了p~(53)基因对人白血病细胞系U 937细胞生长和分化的调节作用。重组人GM-CSF(rhGM-CSF)可诱导U 937细胞向成熟巨噬细胞分化,这反映在分化后的细胞表达有巨噬细胞许多表型特征和功能活性。在这一分化过程中同时伴随着p~(53)基因的表达增加和U 937细胞生长受抑。进一步,用反义脱氧寡聚核苷酸抑制试验特异性地抑制p~(53)基因表达,结果发现p~(53)反义脱氧寡聚核苷酸可以明显抑制rhGM-CSF诱导U 937细胞向成熟巨噬细胞分化,同时也明显解除rhGM-CSF介导细胞分化过程中的细胞生长抑制作用。这些结果说明p~(53)基因在U 937细胞的生长和分化过程中可能起偶联调控作用。     

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.