白血病细胞系K562分化模型的建立及不同分化时解偶联蛋白2表达的变化

解偶联蛋白2(uncoupling protein2,UCP2)属于解偶联蛋白家族成员,参与机体的多种病理生理过程。白血病特征之一是细胞分化受阻,机制不清。应用氯化血红素(hemin)诱导白血病细胞系K562,联苯胺(Benzide)染色表明,细胞向红系分化;应用佛波酯(PMA)诱导白血病细胞系K562,CD41、CD51和CD61mRNA表达明显增高,表明细胞向巨核系分化。应用RT-Q-PCR及Westernblot检测,K562向红系分化时UCP2表达增高,向巨核系分化时UCP2表达降低,提示UCP2可能在白血病细胞分化过程中发挥作用。     

微小RNA-16对K562细胞向巨核细胞系分化的影响

目的:观察微小RNA-16(microRNA-16,miR-16)对人白血病细胞K562向巨核细胞系分化的影响,并初步探索其中可能的机制。方法:在K562细胞中通过转染miR-16模拟物(mimics)或miR-16抑制物(inhibitor),实时荧光定量PCR检测miR-16的水平变化,通过流式细胞术检测巨核细胞系分化指标CD41、CD42b及CD61的表达。用Western blotting检测miR-16对下游白血病癌基因(myeloblastosis oncogene,MYB)蛋白水平的影响,进而利用流式细胞术检测miR-16是否通过影响MYB调控CD41、CD42b及CD61的表达。结果:转染miR-16-mimics可显著升高K562细胞中的miR-16水平并促进CD41、CD42b及CD61的表达(P0.05),而转染miR-16-inhibitor可明显抑制K562细胞中的miR-16水平同时降低CD41、CD42b及CD61的表达(P0.05);Western blotting证实miR-16可调控MYB蛋白水平,而沉默MYB可逆转miR-16对CD41、CD42b及CD61表达的调控作用。结论:miR-16可通过调控MYB的表达,调节人白血病细胞K562向巨核细胞系分化的能力。     

微小RNA miR-181a促进慢性粒细胞白血病K562细胞分化

目的探讨微小RNA miR-181a对慢性粒细胞白血病(CML)K562细胞的作用。方法构建了miR-181a过表达的慢病毒载体,采用实时定量PCR方法检测CD235a和γ球蛋白的表达,评价K562细胞向红系分化的程度,检测CD61和CD41的表达,评价K562细胞向巨核系分化的程度,采用CCK实验检测细胞增殖情况。结果氯高铁血红素佛及波酯诱导后,miR-181a在K562细胞中过表达能够增强CD235a、γ球蛋白、CD61和CD41的表达水平(P0.05);miR-181a过表达能够明显抑制K562细胞的增殖(P0.05)。结论 miR-181a过表达促进K562细胞的分化并抑制其细胞的增殖。     

The regulation of inhibitory receptor LAIR-1 on the differentiation of megakaryocytic lineage

目的 研究抑制性受体LAIR-1在巨核谱系细胞的表达及其对巨核细胞分化的调节作用.方法 采用流式细胞术和激光共聚焦显微镜检测LAIR-1在巨核谱系细胞的表达;免疫磁珠法纯化脐血CD34+细胞,体外无血清培养系统诱导CD34+细胞向巨核细胞分化,观察LAIR-1被抗体或配体交联激活后对巨核细胞分化的影响.结果 LAIR-1表达于人骨髓CD34+ CD41a+和CD41a+ CD42b+细胞以及脐血CD34+ CD41a -和CD34+ CD41a+细胞;脐血CD34+细胞向巨核细胞分化过程中,LAIR-1表达在倍性为2N和4N的不成熟CD41a+细胞上;交联激活LAIR-1分子能够抑制脐血CD34+细胞向巨核细胞的分化.结论 LAIR-1可能是参与巨核细胞早期分化发育的一种新的负调控分子.     

地西他滨抑制K562白血病细胞增殖和诱导分化的作用

目的:观察地西他滨(DAC)抑制白血病K562细胞生长和诱导分化的作用。方法:不同浓度的DAC处理K562细胞。MTT法和半固体集落生成实验检测K562细胞增殖能力;瑞氏染色观察细胞形态;流式细胞术检测分化相关抗原CD11b和CD42b阳性表达率;Western blot检测细胞周期蛋白依赖性激酶2(CDK2)、细胞周期蛋白E1(cyclin E1)、细胞周期负调控因子P27、红系分化核转录因子GATA-1及粒系分化核转录因子PU.1蛋白的表达水平。结果:DAC能够减少K562细胞集落形成的数量,降低细胞活力,减少核质比,抑制K562细胞进入S期,并阻滞在G_2/M期,提高分化相关抗原CD11b和CD42b阳性表达率,上调P27、GATA-1和PU.1蛋白表达,同时下调CDK2和cyclin E1蛋白表达。结论:DAC可能通过调控细胞周期抑制K562细胞增殖,同时诱导多向分化。     

抑制性受体LAIR-1对巨核谱系分化的调节作用

 目的 研究抑制性受体LAIR-1在巨核谱系细胞的表达及其对巨核细胞分化的调节作用。方法 采用流式细胞术和激光共聚焦显微镜检测LAIR-1在巨核谱系细胞的表达；免疫磁珠法纯化脐血CD34+细胞，体外无血清培养系统诱导CD34+细胞向巨核细胞分化，观察LAIR-1被抗体或配体交联激活后对巨核细胞分化的影响。结果 LAIR-1表达于人骨髓CD34+CD41a+和CD41a+CD42b+细胞以及脐血CD34+CD41a-和CD34+CD41a+细胞；脐血CD34+细胞向巨核细胞分化过程中，LAIR-1表达在倍性为2N和4N的不成熟CD41a+细胞上；交联激活LAIR-1分子能够抑制脐血CD34+细胞向巨核细胞的分化。结论 LAIR-1可能是参与巨核细胞早期分化发育的一种新的负调控分子。     

蛇六谷提取物抑制K562细胞增殖并诱导分化的作用

目的:探讨蛇六谷提取物(TuAKe)抑制人慢性髓系白血病K562细胞增殖和诱导分化的作用机制。方法:不同浓度的TuAKe处理K562细胞,MTT比色法和半固体集落形成实验检测K562细胞的增殖能力;瑞氏-姬姆萨染色观察细胞形态;流式细胞术检测分化相关抗原CD11b、CD14和CD42b的阳性表达率;Western blot法检测细胞周期蛋白依赖性激酶2(CDK2)、细胞周期蛋白E1(cyclin E1)和红系分化核转录因子GATA-1的蛋白表达水平。结果:TuAKe能够抑制K562细胞增殖,改变细胞形态,抑制K562细胞进入S期,并阻滞在G_2/M期,提高分化相关抗原CD11b、CD14和CD42b阳性表达率,上调GATA-1蛋白表达,同时下调CDK2和cyclin E1蛋白表达(P0.05)。结论:TuAKe可能通过调控细胞周期抑制K562细胞增殖,同时诱导K562细胞多向分化。     

低氧下K562细胞向红系分化进程中GATA-1与miR-451a表达的相关性研究

目的:探讨低氧下人慢性髓细胞性白血病K562细胞向红系分化进程中GATA结合蛋白1(GATA binding protein-1,GATA-1)与微小RNA-451a(microRNA-451a,miR-451a)表达的相关性。方法:将K562细胞分为常氧组和低氧(1%O2)组,经40μmol/L氯化血红素分别诱导分化至48和72 h。RT-qPCR检测γ-珠蛋白(γ-globin)的mRNA表达,联苯胺染色观察细胞血红蛋白生成情况,流式细胞术检测CD235a的表达水平,验证K562细胞红系分化模型是否复制成功。在K562细胞向红系分化的不同时点,采用Western blot检测两组细胞GATA-1的蛋白表达情况;采用RT-qPCR检测两组细胞GATA-1 mRNA和miR-451a的表达水平并进行相关性分析。检测GATA-1过表达组、干扰组和阴性对照组K562细胞的红系分化指标,同时采用瑞氏-吉姆萨染色法分析上述组别细胞形态学的变化,明确GATA-1过表达和抑制后K562细胞的红系分化情况。RT-qPCR检测GATA-1过表达和抑制后miR-451a的表达变化。结果:两组细胞分化48 h和72 h后,γ-globin表达量、联苯胺染色阳性率和CD235a表达量均显著高于0h(P<0.05),且低氧组72 h的γ-globin表达量、联苯胺染色阳性率和CD235a表达量均显著高于常氧组(P<0.05)。低氧组GATA-1 mRNA和miR-451a的表达水平随红系分化过程均呈现上升趋势(P<0.05),并在72 h均显著高于常氧组(P<0.05)。相关性分析结果显示,低氧下GATA-1 mRNA与miR-451a的表达呈正相关(P<0.01)。GATA-1慢病毒感染K562细胞72 h后,低氧下过表达组γ-globin表达量、联苯胺染色阳性率、CD235a表达量及体积增大、核偏移和核缩小的细胞数均显著高于阴性对照组(P<0.05);72 h干扰组γ-globin表达量、联苯胺染色阳性率、CD235a表达量及体积增大、核偏移和核缩小的细胞数均显著低于阴性对照组(P<0.05)。与阴性对照组相比,低氧下过表达GATA-1后,72 h时miR-451a的表达显著增高(P<0.05);干扰GATA-1后,72 h时miR-451a的表达显著降低(P<0.05)。结论:低氧通过诱导GATA-1表达增高而上调miR-451a,从而促进K562细胞向红系分化。     

程序性细胞死亡蛋白4调控K562细胞活力和凋亡的研究

目的:探讨程序性细胞死亡蛋白4(programmed cell death protein 4,PDCD4)对人类慢性粒细胞白血病细胞系K562细胞活力、凋亡以及基因表达变化的影响。方法:通过慢病毒感染的方法在K562细胞系中过表达PDCD4基因并筛选获得稳定表达的细胞系;采用RT-qPCR和Western blot分别检测PDCD4 mRNA和蛋白的表达水平;CCK-8法检测细胞活力;流式细胞术检测细胞周期和细胞凋亡情况;应用转录组测序(RNA sequencing,RNAseq)分析PDCD4过表达组和对照组的基因表达差异及其相关的功能与信号通路,RT-qPCR验证测序结果的准确性。结果:成功建立了稳定过表达PDCD4的K562细胞系;PDCD4过表达可显著抑制K562细胞的活力,引起细胞周期阻滞并促进阿糖胞苷诱导的细胞凋亡(P0.05);RNA-seq结果显示,在K562细胞中过表达PDCD4可引起大量的基因表达发生变化,表达明显差异的基因共有394个,其中上调16个,下调378个,主要涉及细胞周期、凋亡、细胞自噬和代谢等方面,选取的6个基因的RT-qPCR检测结果和RNA-seq的结果一致。结论:PDCD4可抑制K562细胞活力、阻滞细胞周期进展、促进细胞凋亡;RNA-seq确定了PDCD4对K562细胞基因表达谱的变化。     

CDK2促进K562细胞早期红系分化

目的 探讨细胞周期调节蛋白CDK2对K562细胞红系分化的影响.方法 分别用CDK2表达质粒和干扰RNA分子转染K562细胞,用Western blot法检测过表达或干扰效率,使用real-time PCR和联苯胺染色法检测K562细胞分化.结果 CDK2在K562细胞红系分化早期呈现表达上升趋势;在K562细胞中过表达CDK2可促进hemin诱导的红系分化;反之,干扰K562内源的CDK2表达会对K562红系分化产生抑制作用.结论 CDK2在K562细胞早期红系分化过程中发挥促进作用.     

Simultaneous flow cytometric measurement of K-562 megakaryocytic differentiation and CD56+ large granular lymphocyte cytotoxicity

K-562 cells have the capacity to undergo multi-lineage differentiation, which may be crucial to their ability to serve as target reservoirs for CD56+ large granular lymphocytes (LGL). Conventional techniques using chromium release assays to measure lymphocyte-mediated cytotoxicity suffer from disadvantages, including radioactive contamination and the inability to simultaneously determine K-562 and/or CD56+ lymphocyte phenotypes. We illustrate here a three-color flow cytometric method providing for the simultaneous evaluation of K-562-CD56+ LGL binding, K-562 cell viability, and the status of K-562 cell differentiation. Phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) engenders megakaryocytic differentiation in K-562 cell populations, as measured by presentation of the beta(3) integrin (gpIIIa, CD61), while maintaining a negative expression of MHC-I and MHC-II molecules. Using the auto-fluorescence of K-562 cells, flow cytometry can be used to demonstrate a significant decrease in CD56+ LGL activity against K-562 cells in populations pre-incubated with PMA. The capacity of three-color flow cytometry to measure lymphocyte-target cell binding and cell death kinetics, while simultaneously determining target cell phenotype, permits the specific localization of CD61-expressing K-562 cells to areas inconsistent with CD56+ LGL-mediated patterns of lysis.     

RNAi介导的pirin低表达降低了K562细胞的红系分化能力

目的 研究pirin低表达对人红白血病细胞系K562红系分化和细胞活力的影响.方法 通过短发卡RNA(shRNA)干扰技术,构建pirin低表达细胞稳定株,用Western blot方法对干扰效果进行检测,并用联苯胺染色和MTT法分别检测下扰pirin后对K562细胞的红系分化和增殖的影响.结果 转染了pirin-shRNA的细胞其pirin的表达量明显低于对照组(随机干扰组),pirin低表达与对照组相比对细胞增殖无影响,但在诱导剂诱导分化过程中,血红蛋白的合成出现了显著性的降低(P＜0.05).结论 Pirin低表达不影响K562细胞的增殖能力,但能降低其红系分化能力.     

转录因子Sp1抑制K562细胞红系分化

 目的 研究转录因子Sp1在K562细胞诱导向红系分化过程中的表达变化,并确定其对于红系分化及珠蛋白表达的影响。方法 用定量PCR及Western blot的方法确定Sp1在红系分化过程中的表达情况。通过RNAi的方法抑制Sp1的表达,并通过联苯胺染色确定K562细胞中血红蛋白的表达情况,同时定量PCR的方法分析红系分化相关基因的表达,流式细胞技术检测红系分化过程中表面标志蛋白的表达情况。结果 在hemin诱导的K562细胞以及促红细胞生成素EPO诱导的造血干细胞向红系分化过程中,Sp1的mRNA及蛋白水平均呈明显下降,提示其可能负调节红系分化过程。在K562细胞中抑制Sp1的表达则可明显提高K562细胞中的血红蛋白含量,促进γ-,ε-珠蛋白,CD71,CD235a基因的表达,同时CD71,CD235a阳性细胞比例明显增加。结论 以上结果说明转录因子Sp1负调节红系分化过程,抑制Sp1的表达可提高K562细胞中珠蛋白的表达,并促进K562细胞向红系分化。     

GCS通过MEK/ERK通路调控白血病多药耐药细胞凋亡相关基因bcl-2的表达

目的:探讨葡萄糖神经酰胺合成酶(GCS)是否通过MEK/ERK信号通路调控凋亡相关基因bcl-2的表达,从而诱导人白血病K562/A02细胞多药耐药。方法:用小干扰RNA(siRNA)靶向干扰K562/A02细胞中GCS的表达,real-time PCR、Western blotting检测Bcl-2、磷酸化及总ERK水平;用MEK特异性化学抑制剂U0126抑制MEK/ERK信号通路的活化,real-time PCR与Western blotting技术分别检测Bcl-2 mRNA与蛋白水平;CCK-8试剂盒检测细胞存活情况。结果:与阴性对照组比较,GCS siRNA明显抑制K562/A02细胞GCS和Bcl-2的表达,并抑制MEK/ERK信号通路的活化;U0126使Bcl-2 mRNA及蛋白水平呈浓度依赖性下降,并使K562/A02细胞ADM敏感性增加。结论:GCS通过MEK/ERK信号通路调控K562/A02细胞株中凋亡相关基因bcl-2的表达,从而诱导白血病细胞多药耐药。     

抑制白血病K562细胞FoxM1表达可增强细胞对高三尖杉酯碱的敏感性

目的:探讨抑制白血病K562细胞叉头框蛋白M1(Fox M1)是否增强细胞对高三尖杉酯碱(HHT)的敏感性。方法:HHT以不同浓度(0、0.015、0.030和0.045μmol/L)和最低起效浓度不同时间(0.015μmol/L,0、24、48和72 h)作用于K562细胞,real-time PCR和Western blot检测Fox M1 mRNA和蛋白表达;以0.015μmol/L HHT作用K562细胞后转染Fox M1 siRNA,观察沉默K562细胞Fox M1后细胞对HHT的敏感性、细胞增殖和凋亡效应以及Fox M1相关靶分子c-Myc和Sp1表达状况。结果:随着HHT浓度增加和时间延长Fox M1表达逐渐降低,说明HHT抑制K562细胞Fox M1表达;HHT处理K562细胞后转染Fox M1 siRNA,细胞生长和克隆形成显著下降,细胞凋亡增加,因此抑制Fox M1可增加K562细胞对HHT的敏感性;Fox M1 siRNA组c-Myc和Sp1表达显著降低,表明Fox M1可正性调控c-Myc和Sp1表达。结论:HHT可以抑制白血病K562细胞Fox M1表达,干扰Fox M1可增强细胞对HHT的敏感性。     

索拉非尼联合柔红霉素对白血病K562细胞的抑制作用

目的:探讨小分子Raf激酶抑制剂索拉非尼(sorafenib)联合柔红霉素(DNR)对白血病细胞K562及U937的抑制作用及可能的分子机制。方法:MTT法测定索拉非尼和柔红霉素单独作用于K562和U937细胞的抑制率及DNR IC10联合不同浓度索拉非尼作用于K562及U937的联合抑制率;流式细胞AnnexinⅤ/PI法测定单药及联合用药后K562细胞的凋亡率以及Hoechst33258染色法观察单药及联合作用后细胞凋亡形态的改变;West-ern blotting法测定索拉非尼、DNR及U0126对K562及U937p-ERK1/2的影响;根据金氏方程证明2种药物联合抑制率及凋亡是否有协同作用。结果:MTT法测定索拉非尼联合DNR对K562及U937均有协同抑制作用(q1.15,P0.01);流式细胞AnnexinⅤ/PI和Hoechst33258染色法,均证明索拉非尼联合柔红霉素能联合诱导K562细胞凋亡(q1.15,P0.05),两者有明显的一致性;K562细胞的基础pERK1/2蛋白水平明显高于U937细胞(P0.01),索拉非尼和U0126都能够显著抑制K562细胞p-ERK1/2水平;U0126联合DNR存在协同抑制K562细胞的作用。结论:索拉非尼联合DNR作用于白血病细胞K562、U937存在协同抑制及凋亡诱导作用;DNR对U937的抑制作用明显高于K562;索拉非尼对K562的敏感性高于U937细胞;索拉非尼可能通过下调p-ERK1/2水平增加柔红霉素抗白血病细胞的效应。