P27Kipl和TGF-β1在原代APL细胞凋亡中作用机制的研究

本研究探讨三氧化二砷(arsenic trioxide,As2O3)对原代APL细胞凋亡及周期的影响,As2O2作用前后P27Kipl、TGF-β1、cyelin E和bcl-2的变化以及P27Kipl>在As2O3诱导急性早幼粒细胞白血病细胞凋亡中的作用.用细胞形态学及流式细胞仪分别检测原代APL细胞凋亡和细胞周期改变,免疫组织化学法和RT-PCR技术检测药物处理前后细胞P27Kipl、TGF-β1、cyclin E以及BCL-2蛋白和基因表达的变化.结果表明:As2O3与APL细胞共同培养24小时,浓度为1、5、10 μmol/L时,凋亡细胞所占比例分别为1.42%、4.57%、10.67%;至48小时,凋亡细胞分别为8.92%、16.07%和18.90%,明显高于相同浓度的As2O3作用24小时(P<0.05);至72小时,细胞以碎片为主.同一时段随着As2O3浓度的增加,APL细胞凋亡不断增多;同一浓度As2O3作用于APL细胞,随着作用时间的延长,APL细胞凋亡也随之增多.5、10 μmol/L的As2O3作用于APL细胞24、48、72小时可见细胞周期阻滞于G1期,G1期细胞比例均明显高于对照组(P<0.05),而1 μmol/L As2O3作用后的细胞周期无明显变化.1、5和10 μmol/LAs2O3作用于APL细胞.P27Kipl蛋白表达增高,P27KiplmRNA与β-actin灰度值之比(P27Kipl/β-actin)分别为0.181、0.489和0.921,表明随着As2O3浓度的增高,P27KiplmRNA表达水平显著上调(P<0.05),P27Kipl表达与凋亡细胞数之间存在正相关(r=0.55,P<0.05);与对照组相比,TGF-β1蛋白和mRNA表达上调,伴有Cyclin E、BCL-2蛋白和mRNA表达下调,TGF-β1表达与凋亡细胞数之间存在正相关(r=0.51,P<0.05),TGF-β1表达与P27Kipl表达之间也存在正相关(r=0.31,P<0.05).结论:As2O3体外可诱导原代APL细胞凋亡,存在时间-剂量依赖关系,并使细胞周期阻滞于G1期.P27Kipl表达的变化情况与As2O3诱导细胞凋亡的作用效果密切相关,As2O3诱导原代APL细胞凋亡的机制可能是通过上调TGF-β1,从而上调P27Kipl,拮抗Cyclin E和BCL-2的作用,抑制细胞增殖,使细胞周期阻滞于G1期,从而诱导细胞发生凋亡.