靶向CXC趋化因子受体1/2联合Ara-C对急性髓系白血病U937细胞恶性生物学行为的影响与调控机制

目的:探讨CXC趋化因子受体1/2(CXCR1/2)靶向抑制剂Reparixin联合Ara-C对急性髓系白血病(AML)细胞恶性生物学行为的作用及对CXCR家族表达的影响,并探究其间存在的分子机制,为AML新型分子标记物和靶向治疗提供科学依据与参考.方法:不同浓度Reparixin、Ara-C单药或联合干预AML U937细胞,倒置显微镜下观察细胞形态;Wright-Giemsa法检测细胞形态学改变;CCK-8法检测细胞增殖;Transwell小室法检测细胞侵袭能力;集落形成实验检测细胞克隆形成能力;Hoechst 33258法、Annexin V/PI双染流式细胞术检测细胞凋亡;单丹黄酰尸胺(MDC)荧光示踪染色法检测细胞自噬;Western blot检测凋亡、自噬及相关信号通路蛋白的表达情况;实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)检测CXCR家族的表达变化.结果:Reparixin可抑制U937细胞增殖、侵袭、迁移及克隆形成能力并促发其凋亡.与单药组相比,Reparixin联合Ara-C干预U937细胞时,增殖、侵袭、集落形成等恶性生物学行为能力显著下降,凋亡和自噬水平显著升高(P＜0.01).Reparixin联合Ara-C干预U937细胞后,可上调促凋亡蛋白Bax表达并显著下调抗凋亡蛋白Bcl-2的表达,同时亦使Caspase-3水解活化,继而诱发细胞凋亡.Reparixin联合Ara-C干预U937细胞后可上调LC3 Ⅱ、Beclin-1蛋白的表达,且细胞中LC3 Ⅱ/LC3 Ⅰ比值较单药或对照组明显上调(P＜0.01),MDC荧光示踪法亦示细胞中酸性囊泡绿色颗粒显著增多,且出现大量破碎细胞(P＜0.01).Reparixin联合Ara-C可显著抑制PI3K、AKT及NF-KB信号分子的磷酸化水平,通过抑制PI3K/AKT/NF-KB通路激活从而扼制白血病细胞恶性生物学行为,并诱导细胞发生程序性死亡.Ara-C干预U937细胞对CXCR家族受体表达基本无影响(P＞0.05),利用Reparixin单药干预U937细胞后可下调CXCR1、CXCR2、CXCR4 mRNA的表达(P＜0.05),其中CXCR2表达相较对照组及其他CXCR家族受体表达下调水平更为显著(P＜0.01);当Reparixin与Ara-C联合干预时,CXCR1、CXCR2下调水平较单药组更为显著(P＜0.01),而CXCR4、CXCR7 mRNA表达较单药组无显著差异(P＞0.05).结论:Reparixin联合Ara-C能协同抑制U937细胞增殖、侵袭、迁移和克隆形成等恶性生物学行为,并诱导其发生自噬与凋亡,其机制可能与影响Bcl-2家族蛋白表达并下调CXCR家族表达以及同时抑制PI3K/AKT/NF-kB信号通路有关.