孫偉玲,鄭丹丹,周永明
上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬岳陽中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院,上海 200437
急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)是一類常見的造血系統(tǒng)惡性增殖性疾病,在成人急性白血病中最為多見[1-2]。白血病細(xì)胞具有較強(qiáng)的浸潤和轉(zhuǎn)移能力,此類細(xì)胞大量增生,侵犯髓外器官及其他組織,是白血病臨床緩解后復(fù)發(fā)的一個重要原因?;|(zhì)金屬蛋白酶[3-4](MMPs)是一類對鋅有依賴的蛋白水解酶,可分為膠原酶、明膠酶、基質(zhì)溶解酶和膜型基質(zhì)金屬蛋白酶4種。其中明膠酶(包括MMP-2、MMP-9)能降解細(xì)胞外基質(zhì)IV型膠原,在惡性腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移過程中起著非常重要的作用。已有研究表明,急性髓系白血病細(xì)胞可分泌MMP-2和MMP-9[5-6],本實驗研究用不同濃度定清片含藥血清對急性髓系白血病HL-60細(xì)胞進(jìn)行干預(yù),觀察定清片對HL-60細(xì)胞侵襲力的影響,以明確白血病發(fā)生及浸潤轉(zhuǎn)移的部分機(jī)理。
1.1 細(xì)胞株與實驗動物 人急性髓系白血病細(xì)胞株HL-60購自中科院上海細(xì)胞生物研究所批號:CBP420247,20只成年雄性SD大鼠購自上海西普爾-必凱有限公司,實驗動物合格證號:SCXK(滬)2013-001。
1.2 主要儀器與試劑 型細(xì)胞培養(yǎng)箱(ThermoForma 3311);超凈臺(浙江蘇凈凈化設(shè)備有限公司,SA-960-2);Neofugel 5型高速冷凍離心機(jī)(Heal Force,Neofuge15);IX53 型 倒 置 顯 微 鏡(OLYMPUS,IX53);Mini P-4 電泳槽(Cavoy,MP-8120);MP-8120 型濕轉(zhuǎn)電泳槽(Cavoy,MP-3030);MP-3030型電泳儀(Bio-Rad,CBJ-IMR2-001)。RPMI-1640培養(yǎng)液批號:(HyClone,AAJ206660)、小牛血清購自 HyClone公司批號:(HyClone,GXM0109);雙抗溶 液 (MULTICELL,450201013);蛋 白 酶 抑 制 劑(sigma,T9128);蛋白抽提試劑(碧云天,P0028);BCA蛋白定量試劑盒(碧云天,批號:P0010)。
1.3 藥物 定清片(我院院內(nèi)制劑,主要由太子參、雄黃、梔子、陳皮、甘草等組成),批準(zhǔn)文號:滬衛(wèi)藥劑98-090,規(guī)格:0.1 g/片。
1.4 含藥血清的制備 定清片規(guī)格:0.1 g/片,成人(60 kg)日用臨床劑量為4片/次,3次/d口服,相當(dāng)于20 mg/kg·d-1。人和大鼠之間換算:20 mg/kg×60 kg×0.018/0.2 kg=108 mg/kg·d-1(大鼠),相當(dāng)于成人每日劑量約6.2倍。故大鼠劑量按照人劑量的6.2倍來進(jìn)行灌胃。將20只SD大鼠隨機(jī)分為正常對照和定清片2組,對照組5只,定清片組15只。定清片組以定清片混懸液灌胃,空白組以同等量的生理鹽水灌胃。每只大鼠每次灌胃容量為1mL/100g,各組連續(xù)給藥3天,3次/d,于第4日晨末次給藥后2 h,腹腔麻醉,無菌條件腹主動脈采血,3 000 r/min離心15分鐘,56℃水浴滅活30分鐘,-80℃冷藏備用,用前無菌過濾,使用時稀釋至所需濃度。
1.5 實驗分組 將上述制備的含藥血清,分別稀釋成5%、10%、20%3種不同濃度,并用這3種不同濃度的藥物對急性髓系白血病HL-60細(xì)胞進(jìn)行體外干預(yù),另設(shè)一空白對照組(用培養(yǎng)液補(bǔ)足),培養(yǎng)48小時后行相關(guān)蛋白檢測。
1.6 細(xì)胞培養(yǎng) 配制含10%小牛血清、1%雙抗溶液的RPMI-1640培養(yǎng)基培養(yǎng)HL-60細(xì)胞株,細(xì)胞起始濃度1×105/mL,置于 37℃、5%CO2的培養(yǎng)箱中進(jìn)行傳代培養(yǎng),取對數(shù)期細(xì)胞進(jìn)行實驗。
1.7 Transw el l實驗 將4℃化解的基質(zhì)膠用無血清培養(yǎng)基對倍稀釋,均勻涂布于4℃預(yù)冷的Transwell培養(yǎng)小室膜的上表面,每孔加入100μL。置37℃培養(yǎng)箱30分鐘,取出后用無菌PBS緩沖液洗3次。用無血清培養(yǎng)基調(diào)整細(xì)胞密度為5×105/mL,接種到Transwell培養(yǎng)板的上層小室中,每孔接種100μL,并加入無血清培養(yǎng)基200μL。Transwell培養(yǎng)板的下層小室中每孔加入500 μL含10%FBS的培養(yǎng)液,5%CO2、37℃培養(yǎng)箱24小時。將培養(yǎng)24小時的Transwell培養(yǎng)板的上層小室取出,收集培養(yǎng)板孔內(nèi)細(xì)胞并計數(shù)。
1.8 W est ern Bl ot檢測 向細(xì)胞沉淀中加入冷的RIPA裂解液500 μL裂解細(xì)胞,然后15 000 r/min 4℃離心30分鐘,取上清于干凈EP管中,使用BCA蛋白定量試劑盒測定蛋白濃度。取20 μg蛋白行SDS-PAGE電泳,用濕轉(zhuǎn)將蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,然后將PVDF膜取下置于濕盒中用5%BSA封閉2小時,按1∶1 000加入一抗,4℃搖床過夜。用PBS將PVDF膜洗滌3次,每次15分鐘,按1∶5 000比例加入二抗,室溫反應(yīng)1小時。再次用PBS將PVDF膜洗滌3次,每次15分鐘,混合等體積化學(xué)發(fā)光劑AB液,與PVDF膜共孵育1分鐘,放入Bio-Rad化學(xué)發(fā)光儀檢測,并對檢測結(jié)果進(jìn)行定量分析。
1.9 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行分析,計量資料用(±s)表示,符合正態(tài)分布及方差齊性的使用t檢驗或方差分析,不符合正態(tài)分布及方差齊性的使用非參數(shù)檢驗,組間采用LSD-t檢驗進(jìn)行多重比較;P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 定清片對H L-60細(xì)胞侵襲力的影響 侵襲細(xì)胞數(shù)不同濃度定清片含藥血清干預(yù)組均較空白組減少,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);5%定清片血清組與10%定清片血清組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);20%定清片血清組與5%定清片血清組與10%定清片血清組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。
表1 定清片對H L-60細(xì)胞侵襲力的影響
2.2 定清片對HL-60細(xì)胞MMP-2、MMP-9蛋白表達(dá)的影響 HL-60細(xì)胞MMP-2、MMP-9蛋白表達(dá)水平不同濃度定清片含藥血清干預(yù)組均較空白組減少,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);5%定清片血清組與10%定清片血清組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);20%定清片血清組與5%定清片血清組與10%定清片血清組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表 2、圖 1。
表2 定清片對M M P-2、M M P-9蛋白表達(dá)量的影響
圖1 不同濃度定清片含藥血清對MMP-2、MMP-9蛋白表達(dá)的影響
浸潤、轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤的常見生物學(xué)特性[7],也是造成患者死亡的重要原因之一。大量研究證實[8-11],MMPs在腫瘤浸潤、轉(zhuǎn)移過程中扮演著至關(guān)重要的角色。其促進(jìn)腫瘤細(xì)胞侵襲增長的主要機(jī)制如下:1)促進(jìn)腫瘤血管新生,為腫瘤生長提供營養(yǎng)物質(zhì);2)增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞黏附力,促進(jìn)其浸潤生長;3)破壞周圍正常細(xì)胞表面的基質(zhì)屏障,以便腫瘤細(xì)胞對其進(jìn)行侵襲;4)參與腫瘤的免疫應(yīng)答過程,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞或誘導(dǎo)其他細(xì)胞產(chǎn)生MMP-2、MMP-9。
AML是一類具有高度異質(zhì)性的造血系統(tǒng)惡性腫瘤,它的發(fā)生和髓外浸潤都是多基因參與、多步驟、多因素的復(fù)雜過程[12]。有研究[5-6]顯示,AML患者骨髓中大量原始及幼稚細(xì)胞異常增生,在MMP-2和MMP-9的作用下穿過血管內(nèi)皮細(xì)胞的基底膜,從而對全身各器官、組織進(jìn)行侵襲浸潤,整個過程中MMP-2和MMP-9發(fā)揮著重要作用。
定清片是我院血液科黃振翹教授、周永明教授在“扶正祛邪”理論指導(dǎo)下,多年潛心研究、逐步改良而成的治療白血病的有效制劑。其主要成分為太子參、雄黃、梔子、陳皮、甘草等。方中諸藥配伍,清補(bǔ)兼施,補(bǔ)中有清,共奏益氣養(yǎng)陰、清解邪毒之功。
本實驗研究采用Transwell實驗檢測定清片含藥血清對細(xì)胞侵襲力的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)HL-60細(xì)胞可以穿過涂有基質(zhì)膠的Transwell培養(yǎng)小室膜,具有一定的侵襲能力。且不同濃度定清片含藥血清干預(yù)組侵襲細(xì)胞數(shù)較空白組減少,隨著藥物濃度的逐漸增加,定清片對HL-60細(xì)胞侵襲力的抑制作用越明顯。研究進(jìn)一步采用Western Blot檢測MMP-2、MMP-9的蛋白表達(dá)量,發(fā)現(xiàn)定清片可以降低HL-60細(xì)胞MMP-2、MMP-9蛋白的表達(dá)水平,且隨著藥物濃度的升高,其下調(diào)MMP-2及MMP-9蛋白表達(dá)更為顯著。通過以上結(jié)果可知,定清片可抑制細(xì)胞侵襲力、下調(diào)MMP-2和MMP-9蛋白表達(dá),可能是定清片抑制HL-60細(xì)胞浸潤、轉(zhuǎn)移的一部分機(jī)制。