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胶质瘤是最常见的原发性脑肿瘤。由于肿瘤侵润性生长,手术中难以实现全切除,即使结合化疗、放疗综合治疗,预后依然不佳。寻找胶质瘤的预后指标和提高化疗、放疗效果一直是胶质瘤研究的重点。
早幼粒细胞白血病(PML)蛋白参与调控细胞的生长、老化、凋亡等各种功能。在许多肿瘤中,PML蛋白都因某种机制在转录后被减少甚至完全消除,PML蛋白缺失和某些肿瘤的分级和进展相关。
三氧化二砷(ATO)是中药砒霜的主要成分,通过其诱导凋亡的作用治疗急性早幼粒细胞白血病获得良好效果。美国已经开始了应用ATO治疗胶质瘤的临床试验,我国尚未见报道。
本课题旨在探讨PML蛋白在人脑星形细胞瘤中的表达及其对ATO诱导星形细胞瘤细胞凋亡的影响,并探讨PML蛋白在ATO对星形细胞瘤细胞作用中的机制。
第一部分 PML蛋白在人脑星形细胞瘤中的表达
方法1.收集98例临床星形细胞瘤和2例瘤旁正常脑组织石蜡标本进行免疫组化染色,检测PML蛋白表达的情况。用SPSS10.0进行相关统计分析。2.采用Western blot检测PML蛋白在人星形细胞瘤细胞系的表达。
结果1.免疫组化显示PML蛋白定位在细胞核,在正常脑组织中表达高,在星形细胞瘤组织中表达降低。I-IV级星形细胞瘤的PML蛋白表达呈逐渐下降趋势,高级别星形细胞瘤的PML蛋白表达比低级别星形细胞瘤的表达低,但差异不明显(P=0.057)。2.Western blot显示PML蛋白在星形细胞瘤细胞系中均有表达,蛋白定位在细胞核,PML蛋白在U87MG中表达高,在LN444中表达稍弱,在LN443中表达最弱。
结论1.胶质瘤组织中都有PML蛋白表达,表达量比正常脑组织减少,但无完全缺失。高级别星形细胞瘤比低级别星形细胞瘤PML蛋白表达减少。2.PML蛋白表达在人胶质瘤细胞U87MG较高,LN444稍低,LN443最低,均定位在细胞核内。
第二部分三氧化二砷抑制体外人胶质瘤细胞LN444的实验研究
方法1.用梯度浓度的ATO处理LN444胶质瘤细胞,CCK-8比色法检测细胞的增殖活性,计算ATO的细胞抑制率。2.倒置显微镜观察ATO作用后细胞的形态变化。3.Hoechst染色观察ATO诱导凋亡的作用。4.流式细胞仪PI染色检测ATO作用后的细胞凋亡率。
结果1.ATO对LN444胶质瘤细胞增殖有明显的抑制作用,在本实验范围内,呈剂量依赖性和时间依赖性。2.ATO作用后细胞出现细胞质浓缩、胞膜破裂、胞质内容物外溢等现象。3.Hoechst染色显示用药后细胞出现细胞核体积缩小,不规则样变,呈现致密浓染强荧光,随着药物浓度增加,出现核碎裂及凋亡小体等典型变化。4.PI染色显示ATO处理后细胞凋亡显著增加,呈剂量依赖性和时间依赖性。
结论1.ATO对LN444胶质瘤细胞有明显的增殖抑制作用,抑制作用呈剂量依赖性和时间依赖性。2.ATO对LN444胶质瘤细胞有诱导凋亡的作用
第三部分下调PML蛋白表达对ATO诱导LN444细胞凋亡的影响及机制的研究
方法1.CCK-8比色法检测ATO处理后U87MG、LN444和LN443的增殖活性,计算ATO对三种细胞的细胞抑制率。2.用荧光显微镜检测PML特异的siRNA转染LN444的效率,并用Western blot检验干扰PML蛋白表达的效果。3.CCK-8法检测ATO处理后对照组(转染无义siRNA)和转染组(转染PML siRNA)的细胞活性,计算ATO对两组细胞的细胞抑制率。4.用流式细胞仪Annexin V/PI双染检测ATO对照组和转染组细胞的凋亡诱导作用。5.用Western blot检测ATO处理后对照组和转染组细胞中的p53及acetyl-p53蛋白表达。
结果1.ATO对U87MG的抑制作用最强,对LN444的抑制作用稍弱,对LN443的抑制作用最弱。2.siRNA的转染效率>85%,转染后PML蛋白表达显著低于对照组,siRNA l的抑制效果最高。3.ATO对PML蛋白表达F调的LN444转染细胞增殖抑制作用减弱。4.ATO对PML蛋白表达下调的LN444转染细胞诱导凋亡作用减弱。5.对照组和转染组细胞均见p53和acetyl-p53表达。用药后p53和acetyl-p53表达均随时间下降。对照组p53下降快,acetyl-p53下降慢。转染组p53下降慢,acetyl-p53下降快。
结论1.ATO在LN444中能激活p53非依赖途径诱导凋亡。2.ATO调节PML蛋白介导的p53降解,不影响PML蛋白介导的p53乙酰化。3.下调PML表达可以降低ATO对LN444的增殖抑制作用。4.下调PML表达可以抑制ATO诱导LN444凋亡的作用。