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《福建医科大学》 2008年
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急性白血病细胞TGF-β及其信号转导通路基因差异表达研究

骆社丹  
【摘要】: 急性白血病(acute leukemia, AL)是一种造血干细胞恶性增殖的克隆性疾病。TGF-β1是目前已知的最强的血细胞抑制因子,它对于维持造血干祖细胞处于静息状态,抑制过度增殖,诱导分化和促进凋亡有重要作用。大量实体瘤的研究表明TGF-β、TGF-βR、Smads蛋白与靶基因共同构成肿瘤抑制通路,任一成分缺陷都会导致TGF-β的生长抑制作用丧失,细胞恶性增殖。血液系统肿瘤存在着与实体瘤类似的情况,TGF-β/Smads信号通路异常可造成细胞失去对TGF-β的敏感性,生长失控,分化凋亡受阻,最终恶性增殖。我们课题组已在这方面开展了若干研究。我们前期研究发现正常造血干细胞表达多种正性自分泌因子。随着细胞分化成熟,粒细胞、血小板正性自分泌因子表达逐渐减少。而TGF-β1则持续表达。因此,我们提出内源性TGF-β1是促进血细胞分化凋亡的内在动力。为证实上述假说,我们进一步应用维甲酸、野生型P53基因、亚砷酸诱导白血病细胞株,HL60细胞分化或凋亡模型表达TGF-β1 mRNA上调。应用TGF-β1反义PS-ODN阻断内源性TGF-β1的表达,则能抵抗维甲酸、野生型P53基因、亚砷酸诱导的HL60细胞分化与凋亡。研究还发现急性白血病患者血清中TGF-β1水平明显减低,经治疗获缓解后其水平恢复正常,复发患者TGF-β1水平又降低,急性白血病原代细胞和细胞株培养上清TGF-β1水平与正常细胞相比有明显下降。国内外研究还发现TGF-β信号转导通路基因Smad4、IL6表达的缺失或突变与急性白血病的发生密切相关;Smad7参与K562细胞TGF-β信号的传导,Smad7与TGF-β1之间存在自身调节负反馈通路;对HL60细胞加入c-MYC反义寡脱氧核苷酸抑制MYC基因表达可诱导HL60细胞凋亡;美国国立癌症研究院(national cancer institute,NCI)研究发现儿童T淋巴细胞白血病患者存在Smad3蛋白缺失,导致TGF-β信号转导通路异常,在儿童T淋巴细胞白血病的发病中起重要作用。 然而导致急性白血病患者TGF-β1水平下降的原因以及TGF-β1信号转导异常与急性白血病关系具体机制目前不清楚。本课题㈠首先采用荧光定量PCR技术检测急性B淋巴细胞白血病(acute lymphocytic leukemia B ,B-ALL)原代细胞及细胞株、急性髓细胞白血病(acute myelocytic leukemia , AML)原代细胞及细胞株TGF-β1mRNA表达水平,进一步应用TGF-β/BMP信号转导通路相关基因芯片分别检测TGF-β信号转导通路相关基因表达水平,筛选出较正常对照表达明显上调或下调的基因;㈡建立亚砷酸诱导HL60细胞、NB4细胞凋亡模型,利用荧光定量PCR技术检测TGF-β1mRNA表达水平及TGF-β信号转导通路相关基因芯片检测其TGF-β信号转导通路相关基因表达水平;㈢采用反义PS-ODN干预急性B淋巴细胞白血病细胞株NALM6细胞,Raji细胞后检测其对上调基因的表达TGF-β1mRNA表达水平的影响。研究结果总结如下: (1)荧光定量PCR技术检测B-ALL细胞、AML细胞TGF-β1mRNA表达水平较正常对照明显减低,使用人TGF-β/BMP信号转导通路相关基因芯片对B-ALL细胞检测其TGF-β信号转导通路相关基因表达水平,筛选出较正常对照基因MYC、Smad1表达明显上调,基因IL6、Smad7下调;对AML细胞检测其TGF-β信号转导通路相关基因表达水平,筛选出较正常对照基因IL6、Smad7表达明显下调。 (2)荧光定量PCR技术检测经过亚砷酸(As2O3)诱导后HL-60细胞、NB4细胞TGF-β1mRNA表达水平较对照明显增高,使用人TGF-β/BMP信号转导通路相关基因芯片分别对经过As2O3诱导前后HL-60细胞、NB4细胞检测其TGF-β信号转导通路相关基因表达水平,其诱导后HL-60细胞、NB4细胞较对照表达明显上调基因IL6、Smad7,下调基因MYC。 (3)加入MYC、Smad1基因AS-PS-ODNS后NALM6细胞、Raji细胞表达TGF-β1增高;Smad1、MYC基因反义ODNS共培养的NALM6细胞,Raji细胞对NALM6细胞,Raji细胞有增殖抑制和诱导凋亡作用。 以上结果提示:人急性白血病细胞TGF-β信号转导通路相关上调基因MYC, Smad1,相关下调基因IL6, Smad7可能起到调节TGF-β信号转导通路,与急性白血病的发生有关。
【学位授予单位】:福建医科大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:R733.71

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