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【目的】体外共培养模拟慢性淋巴系白血病(Chronic lymphocytic leukemia,CLL)骨髓微环境以探讨骨髓基质细胞介导伏立诺他(Vorinostat,Vor)化疗耐药的机制,从而揭示Vor临床治疗CLL病人失败的原因,进而提出克服骨髓微环境导致的CLL化疗耐药,改善CLL病人临床治疗效果的新方案。【方法】体外采用CLL患者外周血新鲜分离的原代细胞与人类骨髓基质细胞系NKtert进行共培养,以此构建细胞共培养体系模拟CLL病人白血病微环境化疗耐药新模型;流式细胞术检测单培养和共培养CLL细胞对化疗药物Vor的药物敏感性;流式细胞术、腺病毒转染技术、Western blot技术检测共培养CLL和NKtert细胞的自噬及线粒体自噬水平;流式细胞术联合体外H2O2检测试剂盒测定共培养CLL和NKtert细胞的活性氧水平;外源性添加H2O2和抗氧化剂探究细胞自噬与高氧化应激态的相关性;体外检测共培养CLL和NKtert细胞的耗氧量、葡萄糖摄取率以及糖酵解相关蛋白的变化以解析细胞自噬与糖酵解的关系;siRNA敲除结合外源性添加联合验证糖酵解激活是NKtert细胞辅助CLL细胞存活的关键因素;流式细胞术分析CLL细胞对自噬抑制剂联合Vor治疗的药物敏感性。【结果】在化疗药物Vor的不同浓度、不同时间作用下,部分模拟白血病微环境的NKtert细胞显示出基质介导CLL细胞化疗耐药性;Vor处理后,CLL细胞内ROS水平显著升高,导致共培养体系下NKtert细胞ROS水平也随之升高;升高的ROS导致NKtert细胞发生氧化应激损伤,诱导自噬及线粒体自噬发生,导致细胞自噬小体、自噬标志物轻链3(LC3)表达增加,线粒体质量下降、线粒体自噬标志物基质蛋白Hsp60和膜内蛋白COX IV表达增加;共培养体系下,自噬性NKtert细胞的线粒体氧化磷酸化降低(耗氧量降低),糖酵解增加(葡萄糖摄入增加、葡萄糖转运蛋白1和己糖激酶II表达升高),糖酵解产物乳酸和酮体积累增加;共培养体系下,NKtert细胞分泌的乳酸和酮体等糖酵解产物被CLL细胞吸收,以维持CLL细胞的能量代谢,提高CLL细胞存活率;自噬关键基因敲除或自噬抑制剂(氯喹和3-甲基腺嘌呤)联合Vor处理可降低共培养CLL细胞存活率。【结论】本研究首次证实了慢性淋巴系白血病微环境中的骨髓基质遭受自噬和线粒体自噬,且骨髓基质可通过细胞自噬辅助CLL细胞的耐药。此外,我们也发现操纵基质细胞自噬(如自噬敲除或自噬抑制剂)可消除基质介导的CLL细胞化疗耐药,改善CLL患者的临床治疗效果。总之,本研究拓宽了对CLL微环境介导化疗耐药的理解,并提示直接靶向基质细胞相关信号通路可能是白血病治疗的有效手段。