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目的:白血病是一类造血干细胞异常克隆性恶性疾病,是儿童和青少年中发病率和死亡率较高的恶性肿瘤。LukS-PV是金黄色葡萄球菌分泌的PV-杀白细胞毒素组份之一。本课题前期研究发现重组LukS-PV蛋白(rLukS-PV)在体外具有抑制急性髓细胞白血病(AML)细胞株HL-60、THP-1增殖以及促进其凋亡的作用。本研究进一步研究rLukS-PV在体外是否具有诱导急性粒细胞白血病细胞HL-60分化活性以及在小鼠体内是否具有抗白血病作用。方法:(1)体外分化研究:将处于对数生长期的HL-60细胞置于6孔板,2×105/每孔。分别给予0、0.50μΜ、1.00μM rLukS-PV刺激。于刺激后3,6,9,12h,采用MTS法检测rLukS-PV对HL-60细胞的增殖抑制。于刺激后24、48h,采用瑞士吉姆萨染色和流式细胞术检测HL-60细胞分化情况。(2)rLukS-PV体内抗白血病疗效研究:SCID小鼠于安徽医科大学动物实验中心SPF级实验室适应一周,连续2天腹腔注射环磷酰胺(cyclophosphamide,CTX,100mg/kg)。随机将小鼠分成5组(8只/组):正常对照组、模型组及3个rLukS-PV治疗组(5μg/day,10μg/day,20μg/day)。于第3天,取对数生长期HL-60细胞(8×106/只)接种于模型组和各治疗组小鼠。HL-60细胞接种3d后,治疗组腹腔注射各剂量的rLukS-PV(5μg/day,10μg/day,20μg/day),每天1次,连续3天。正常对照组与模型组小鼠腹腔注射等体积的PBS。观察小鼠的生存状态,每周称量各组小鼠体重,并计数外周血白细胞数;给药3周后,从各组中分别处死3只小鼠,检测小鼠脏器指数及肿瘤浸润变化,外周血白血病细胞比例变化和小鼠生存期,评价rLukS-PV体内抗白血病作用。(3)rLukS-PV毒性实验研究:将SCID小鼠随机分成6组(5只/组)。各组小鼠连续2天腹腔注射rLukS-PV,注射的剂量分别为20μg/day、30μg/day、40μg/day、60μg/day、80μg/day。正常对照组小鼠腹腔注射同体积的PBS。观察各组小鼠体重变化及生存期。90天后,处死各组小鼠,取肝、脾脏器组织,计算脏器指数;HE染色后光镜下观察肝、脾组织病理学变化。结果:(1)体外分化研究:rLukS-PV在体外显著抑制HL-60细胞的增殖,呈剂量-时间依赖性。rLukS-PV刺激HL-60细胞24h后,细胞形态学无明显变化;CD11b基本不表达;CD14表达率较低,不超过2.2%。rLukS-PV刺激HL-60细胞48小时以后,细胞形态学发生了较明显的变化;流式细胞术检测显示,0.50μM rLukS-PV刺激后,CD11b和CD14阳性表达率分别为为17.5%和5.41%。1.00μM rLukS-PV刺激后,CD11b和CD14阳性表达率分别为9.60%和5.33%。(2)疗效研究:接种HL-60细胞以后,模型组小鼠形成了腹腔肿瘤,且HL-60细胞能不同程度的浸润到肝、脾组织器官中,表示模型建立成功;与模型组相比,5μg/day rLukS-PV治疗组小鼠形成的腹腔肿瘤体积减小、重量下降,10μg/day、20μg/day rLukS-PV治疗组小鼠没有形成腹腔肿瘤;各治疗组小鼠肝、脾脏器指数均有所下降;且小鼠肝、脾组织及外周血中CD33+阳性细胞比例下降,表明rLukS-PV可阻止肿瘤细胞生长和浸润。10μg/day、20μg/day rLukS-PV显著延长小鼠生存期,生存延长率分别为37.9%和48.5%。(3)毒性实验研究:90天内各组小鼠均无死亡;肝、脾脏器指数无显著变化。HE检测结果显示,当剂量增加至60、80μg/day时,肝组织发生了局灶性的病理改变,脾脏没有发生明显的病理学变化。结论:(1) rLukS-PV在体外能够诱导HL-60细胞分化。(2)rLukS-PV在体内能够抑制肿瘤细胞生长扩散,具有抗白血病作用。(3)毒性试验研究结果显示,rLukS-PV对小鼠没有产生明显的毒副作用。