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目的:白血病是起源于造血干/祖细胞的一组恶性疾病,在发病机制以及临床表现方面具有较大的异质性,近年来,该病的发病率有逐年增高的趋势。目前,白血病在诊断及治疗方面取得了较大的进展,以化疗为基础的综合性治疗,尤其是异基因造血干细胞移植技术的发展大大的改善了患者的生存。对白血病发病机制的深入研究推动了该病的诊治进展,慢性粒细胞白血病及急性早幼粒细胞白血病患者受益于靶向药物的出现,可以长期无病生存。但是除上述两种类型外,其他类型白血病的治疗效果仍不能令人满意。因此,对白血病发病机制的深入探讨有助于全面了解白血病的发生及发展,并为白血病的靶向治疗提供潜在的可能。DACT1是DAPPER家族成员之一,可以通过降解Wnt通路的关键因子散乱蛋白调节经典Wnt/β-catenin信号通路。研究证实DACT1在肝癌、乳腺癌及胃癌等肿瘤细胞中具有抑癌基因的作用,但在结肠癌中发挥癌基因的作用。DACT1在髓系白血病细胞中的表达情况及作用尚不明确,其对白血病细胞的增殖及凋亡起到何种作用,作用途径与其在实体肿瘤中有无异同,都是我们需要探讨及解决的问题。为了揭示DACT1在髓系白血病中的作用及机制,我们进行了一系列研究,希望能为白血病的诊治提供新的思路。 方法:采集急性髓系白血病患者骨髓液,通过密度梯度离心法提取单个核细胞,应用实时荧光定量PCR法测定样本DACT1的mRNA表达情况,并以非恶性血液病患者骨髓标本为正常对照。同时以髓系白血病细胞系K562、HL60、KG1α、THP-1及NB4为研究对象,检测DACT1 mRNA的表达;筛选出低表达DACT1的K562及KG1α细胞应用Attractene Transfection Reagent转染试剂进行瞬时转染,通过实时荧光定量PCR和western blot法验证转染效果;采用免疫荧光法检测DACT1在细胞中的表达及亚细胞定位;利用CCK-8法检测DACT1对K562及KG1α细胞增殖活性的影响;采用克隆形成实验检测过表达DACT1对K562及KG1α细胞克隆形成能力的影响;应用AnnexinⅤ-FITC/PI双染流式细胞术检测细胞凋亡率;应用流式细胞术检测过表达DACT1对K562及KG1α细胞周期分布的影响;为了探讨过表达DACT1对凋亡相关蛋白的影响,我们应用western blot方法检测Bcl-2,Bax,Caspase-3和Caspase-9蛋白的表达情况;为了探讨DACT1作用于髓系白血病细胞的具体机制,我们应用实时荧光定量PCR法测定Wnt通路关键因子β-catenin的mRNA表达;应用免疫荧光法检测β-catenin蛋白的亚细胞定位;采用western blot法检测Wnt通路靶蛋白的表达。我们进一步利用CCK-8法检测过表达DACT1对白血病细胞化疗敏感性的影响;应用western blot法检测过表达DACT1对多药耐药蛋白BCRP及P-gp的影响;为了研究DACT1是否影响药物外排,应用流式细胞术检测过表达DACT1对KG1α细胞中罗丹明浓度的影响。 结果:⑴DACT1在急性髓系白血病患者中的mRNA表达水平明显低于非恶性血液病者。应用实时荧光定量PCR方法检测髓系白血病细胞系K562、HL60、KG1α、THP-1及NB4细胞DACT1mRNA的表达,可见DACT1在髓系白血病细胞中普遍存在低表达。转染DACT1质粒或空载质粒vector进入K562及KG1α细胞,应用实时荧光定量PCR和western blot法证实了转染后DACT1在K562及KG1α细胞中的表达上调。免疫荧光结果显示DACT1主要表达于细胞浆中,转染后可以增加DACT1在细胞浆中的表达。应用CCK-8法检测DACT1对K562及KG1α细胞增殖活性的影响,与K562及K562/vector相比,K562/DACT1细胞增殖速度明显减慢;与KG1α及KG1α/vector相比,KG1α/DACT1细胞增殖速度明显减慢。DACT1过表达可以抑制K562及KG1α细胞的增殖活性。克隆形成实验结果显示过表达DACT1能明显抑制细胞的克隆形成能力,差异具有统计学意义;转染48h后应用AnnexinⅤ-FITC/PI双染流式细胞术检测细胞凋亡率,结果显示过表达DACT1可以诱导K562和KG1α细胞凋亡,差异具有统计学意义;采用流式细胞术检测过表达DACT1对K562及KG1α细胞周期分布的影响,结果可见G0/G1期细胞比例较对照组明显增高,而S期及G2/M期比例降低,,过表达DACT1使K562及KG1α细胞更多的停滞于G0/G1期,差异具有统计学意义。为了检测过表达DACT1对凋亡相关蛋白的影响,我们应用western blot方法检测Bcl-2,Bax,Caspase-3和Caspase-9蛋白的表达情况。结果显示,与阴性对照组和空白对照组相比,过表达DACT1可以使促凋亡蛋白Bax、Caspase-3、Caspase-9表达升高,抗凋亡蛋白Bcl-2表达下调。⑵利用实时荧光定量PCR法检测过表达DACT1后Wnt/β-catenin通路中关键因子β-catenin的mRNA表达,结果显示,DACT1过表达可以使KG1α细胞中β-catenin的mRNA表达下调;采用间接免疫荧光法检测DACT1过表达是否对β-catenin蛋白的亚细胞定位产生影响,结果显示,DACT1过表达组细胞核中的荧光强度明显低于对照组,表明过表达DACT1可能影响了β-catenin在胞浆及胞核中的分布比例,使其在胞核中的量减少;利用western blot方法检测cyclinD1、C-myc及IL-8蛋白的表达,结果显示,与对照组相比,DACT1过表达组cyclinD1、C-myc及IL-8蛋白的表达明显下调。⑶利用CCK8法检测过表达DACT1对柔红霉素的化疗敏感性,柔红霉素终浓度为1ug/ml,孵育24h、48h、72h后进行CCK8检测。结果显示,过表达DACT1可增加KG1α细胞对柔红霉素的细胞毒作用;利用western blot法检测多药耐药蛋白的表达,结果显示,与阴性对照组及空白对照组相比,过表达DACT1组多药耐药蛋白BCRP、P-gp的表达下调。利用流式细胞术检测过表达DACT1组、空载体转染组及空白对照组罗丹明的平均荧光强度,结果显示,DACT1过表达组KG1α细胞内罗丹明的平均荧光强度明显增加,表明过表达DACT1后细胞内药物浓度明显增加。 结论:①同正常对照相比,DACT1在急性髓系白血病患者和白血病细胞系中的表达明显下调。②过表达DACT1可以抑制白血病细胞的增殖,促进细胞凋亡,使白血病细胞更多的阻滞于G0/G1期。③过表达DACT1通过抑制Wnt/β-catenin信号通路影响白血病细胞的生物学行为。④过表达DACT1可以增加KG1 a细胞对柔红霉素的化疗敏感性,并使多药耐药蛋白P-gp及BCRP的表达减少。