MnSOD模擬化合物通過線粒體途徑誘導(dǎo)白血病細(xì)胞凋亡.pdf

1、目的： 研究錳超氧化物歧化酶模擬化合物(mimics of manganese superoxide dismutase，MnSODm)對人白血病K562及K562/ADM細(xì)胞的凋亡誘導(dǎo)作用，并探討和比較MnSODm誘導(dǎo)兩種細(xì)胞凋亡的敏感性及分子機制。 方法： 以人白血病K562細(xì)胞及其耐藥株K562/ADM細(xì)胞為靶細(xì)胞，應(yīng)用四氮唑藍(lán)(MTT)比色法測定細(xì)胞增殖活性；光學(xué)顯微鏡和透射電鏡觀察凋亡細(xì)胞的形態(tài)學(xué)改變；

2、Annexin V/PI雙標(biāo)記檢測細(xì)胞凋亡；流式細(xì)胞術(shù)(FCM)檢測細(xì)胞Bcl-2、Bax和Fas表達(dá)水平、線粒體跨膜電位(△ψm)、細(xì)胞色素C(Cytc)釋放和Caspase-3活性變化以及細(xì)胞漿內(nèi)活性氧(ROS)水平和Ca2+濃度；逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)檢測Bcl-2、Bax和Caspase-3基因mRNA表達(dá)水平。 結(jié)果： (1) MnSODm呈時間和濃度依賴性地抑制K562和K562/ADM細(xì)胞增殖

3、(P<0.05)，K562細(xì)胞24h、48h、72h的半數(shù)抑制濃度(IC50)分別為4.775、2.631、1.365 mg/L，K562/ADM細(xì)胞24h、48h、72h的IC50分別為19.871、8.433、3.904 mg/L，K562細(xì)胞對MnSODm的敏感性高于K562/ADM細(xì)胞；光學(xué)顯微鏡和透射電鏡觀察經(jīng)MnSODm處理的K562及K562/ADM細(xì)胞均出現(xiàn)胞膜起泡、染色質(zhì)凝集至核膜周邊呈新月形、核碎裂、凋亡小體形成等典

4、型的凋亡形態(tài)學(xué)改變。凋亡細(xì)胞線粒體的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，可見線粒體內(nèi)外膜融合、縮小、甚至碎片化、脊減少且紊亂。 (2)1mg/L和10 mg/L MnSODm處理K562細(xì)胞，Annexin V/PI雙染顯示凋亡細(xì)胞明顯增高，凋亡率分別為83.5％和99.7％；線粒體△ψm下降28％-41％；Cyt c釋放量增加114％-185％; Caspase-3 mRNA表達(dá)及活化的Caspase-3均增高1.3-2倍；Ca2+濃度增高

5、9％-65％；ROS水平升高2.2-3.6倍；Bcl-2 mRNA表達(dá)和蛋白合成均呈濃度依賴性降低，同時Bax mRNA表達(dá)和蛋白合成均呈濃度依賴性增高。Bax/Bcl-2蛋白比例由對照的0.79增至1.76-3.07；Fas蛋白表達(dá)增高9-19倍。 (3)10 mg/L和50mg/L MnSODm處理K562/ADM細(xì)胞，Annexin V/PI雙染顯示凋亡細(xì)胞明顯增高，凋亡率分別為85.1％和96.8％；線粒體Aψm降低35

6、％-52％; Cyt c釋放量增加28％-75％; Caspase-3 mRNA表達(dá)上調(diào)1.6-2倍、活化的Caspase-3增高1.5-2倍；Ca2+濃度增高15％-29％; ROS水平升高2.2-3.3倍；Bcl-2 mRNA表達(dá)和蛋白合成均呈濃度依賴性降低，同時Bax mRNA表達(dá)和蛋白合成均呈濃度依賴性增高。Bax/Bcl-2蛋白比例由由對照的0.03增至0.18-0.89；Fas蛋白表達(dá)無明顯變化。 結(jié)論： M

7、nSODm顯著抑制K562細(xì)胞及其耐藥株K562/ADM細(xì)胞的增殖，并誘導(dǎo)其凋亡；K562細(xì)胞對MnSODm的敏感性高于K562/ADM細(xì)胞；MnSODm抑制K562細(xì)胞和K562/ADM細(xì)胞Bcl-2基因表達(dá)、促進(jìn)Bax基因表達(dá)，降低線粒體Aψm、促進(jìn)Cyt c和Ca2+從線粒體向細(xì)胞質(zhì)釋放，活化Caspase-3從而通過線粒體途徑誘發(fā)細(xì)胞凋亡；MnSODm升高K562和K562/ADM細(xì)胞內(nèi)活性氧水平；MnSODm增強K562細(xì)胞F