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哺乳动物硫氧还蛋白还原酶(TrxR),能催化NADPH依赖的硫氧还蛋白(Trx)的还原,参与调节机体氧化还原反应、细胞生长与凋亡等许多重要的生命活动。大量的研究发现TrxR在肿瘤细胞中高表达,与肿瘤的发展和化疗治疗的耐药性密切相关,可能是干预治疗的靶点。我们通过检测白血病敏感(K562)细胞和白血病耐药(K562/ADM)细胞中TrxR的活性,发现TrxR活性在K562/ADM细胞中明显升高。体外实验发现,临床上广泛应用于治疗类风湿性关节炎的药物—金诺芬(Auranofin)作用于K562/ADM细胞24 h,能够显著抑制细胞内TrxR的活性。采用MTT法检测不同浓度金诺芬和阿霉素对K562/ADM细胞生长抑制的影响,分别以0.25、0.5、1、2和3μM金诺芬和阿霉素作用K562/ADM细胞6h后,阿霉素用药组其细胞存活率下降0%、1.1%、7.9%、3.9%和6.6%,而金诺芬用药组明显地依次下降22.8%、34%、52.9%、67%和81.3%；随着药物作用时间延长至24 h和48 h,与阿霉素用药组相比,金诺芬用药组的细胞数目显著性地呈时间依赖性地减少。采用流式细胞术(Flow cytometry, FCM)分析细胞凋亡率和凋亡相关caspase-3蛋白表达,结果显示3μM金诺芬作用K562/ADM细胞24 h的凋亡率增加24.6%,明显高于阿霉素用药组(4.8%,与金诺芬用药组比较P<0.05)；当1μM金诺芬作用K562/ADM细胞12 h,Caspase-3表达增加53%,而阿霉素用药组仅增加4.5%(与金诺芬用药组比较P<0.05)。因此,TrxR抑制剂—金诺芬能够抑制细胞内TrxR的活性,抑制细胞增殖,诱导细胞凋亡和上调Caspase-3表达,可能是逆转人白血病多药耐药治疗的干预药物。NADPH作为一种辅酶,参与多种合成代谢反应,是细胞内重要的供氢体,可保护细胞不受氧化伤害。它主要由葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)、苹果酸酶(ME)和异柠檬酸脱氢酶(IDH)通过各自的生化反应所提供。这三种酶分别是磷酸戊糖途径、丙酮酸循环和三羧酸循环的关键酶。为探讨影响胞内NADPH的平衡与G6PD、ME和IDH之间的关系,我们使用RNAi技术成功地建立了G6PD-knockdown A549细胞株,其G6PD活性只有对照细胞的十分之一。通过高效液相色谱(HPLC)分析对照细胞和G6PD-knockdown A549细胞内的NADPH水平,发现两者无显著性差异。应用蛋白质组学技术—同位素标记相对和绝对定量(isobaric tags for relative and absolute quantitation, iTRAQ)标记结合二维液相色谱—串联质谱(2D-LC-MS/MS)对两株细胞内整体蛋白质的表现进行比较,共鉴定到置信度在95%以上的蛋白质有1760种,提供NADPH的酶有7种。发现正常培养情况下,其中细胞质NADP’依赖性异柠檬酸脱氢酶(IDPc)的表达随着G6PD的下降增加1.33倍,而ME的表达没有改变。以Western blot和活性测试进一步验证发现,IDPc的表达在G6PD-knockdown A549细胞内明显增加,其活性是对照细胞的1.55倍,而ME的表达和活性无显著性差异。由此,推论在G6PD缺乏的情况下,细胞通过上调IDPc的表达而不是ME来维持其NADPH/NADP+的平衡。