白血病是造血组织的恶性疾病,又称“血癌”,具有恶性肿瘤的显著特征:生长不受控制,增殖分化异常,易侵袭到周围组织并向远处转移。诱导分化是一种新的、研发潜力大的肿瘤治疗方法,它利用分化诱导剂诱导肿瘤细胞分化成为正常或接近正常的细胞,从而逆转其增殖、浸润、转移等恶性表型来达到治疗肿瘤的目的。全反式维甲酸(ATRA)是第一个成功应用于白血病治疗的诱导分化药物,能够特异性诱导急性早幼粒细胞白血病(APL)细胞朝着成熟粒系细胞分化。HL-60细胞是研究APL(急性早幼粒细胞白血病)的细胞模型,ATRA对HL-60细胞的诱导分化作用与原代APL相似且APL(急性早幼粒细胞白血病)的全反式维甲酸临床实验基本上是基于体外HL-60细胞的实验结果。此外,白血病患者体内存有的白细胞数目很多,但较多为不成熟的幼稚细胞,这些幼稚细胞不具备免疫特性,所以白血病人很容易感染,往往出现一些炎症反应,而炎症反应是一个复杂连续的多步骤过程且需要克服生理条件下血流形成的血管壁面剪切力,其过程涉及到细胞与细胞、细胞与细胞外基质之间的黏附作用现象。本课题以HL-60细胞为研究对象,用ATRA进行药物处理,并对其增殖、分化、滚动黏附进行研究,旨在从生物力学的角度深化对白细胞免疫应答机制的理解,为相关创新药物的设计及肿瘤治疗提供新的思路。首先,我们通过设置不同浓度梯度的ATRA对HL-60细胞进行处理,从细胞数目、形态学观察、生化方面、功能方面等进行检测,确立最佳分化诱导模型。实验结果显示浓度为1×10-6M的ATRA处理HL-60细胞增殖抑制,还原能力提高,NBT阳性率(即细胞分化率)接近90%。接着,利用流动腔系统进行底板功能化检测。通过对比实验证明HL-60细胞初始黏附是由P-选择素与HL-60细胞表面黏附分子PSGL-1特异性相互作用介导完成的。此外发现1%BSA能够有效阻断非特异结合导致的HL-60细胞黏附且不会影响P-选择素与HL-60细胞细胞表面黏附分子PSGL-1特异性相互作用。因此后面的实验均采用这种方法进行流动腔底板功能化。最后,我们利用流动腔系统来观察在流体剪切力作用下(0.1-0.3dyn/cm2)经ATRA(浓度为1×10-6M)处理后不同分化程度的HL-60细胞初始滚动黏附现象并进行相关研究。发现加药时间长短(即不同分化程度)和剪切力对HL-60细胞滚动黏附具有显著影响。同一剪切力下,随着加药时间的增加,HL-60细胞滚动速度逐渐降低。相同加药处理时间后,随着剪切力的增加,HL-60细胞滚动速度先减小后增加。最后我们发现细胞停留时间比率与细胞滚动速度趋势相反,因此得出加药时间和剪切力对HL-60细胞滚动速度的调控主要是通过调控细胞停留时间比率来实现的。