《聲動力學療法介導白血病細胞的死亡模式及其機制研究》是依託陝西師範大學，由王攀擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：聲動力學療法介導白血病細胞的死亡模式及其機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王攀
- 依託單位：陝西師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
項目擬在前期聲動力學療法對鼠系腹水瘤細胞抗癌作用研究基礎上，追蹤當前細胞自噬性死亡研究最新進展，通過篩選殺傷和誘導不同白血病細胞凋亡和自噬性死亡的理化參數，建立SDT誘導白血病細胞自噬性死亡的細胞模型，研究低頻低強度聚焦超聲結合原卟啉IX對人不同白血病腫瘤細胞的殺傷作用，探討SDT引發不同白血病細胞的多種死亡模式及其機制。利用形態學觀察、生理功能分析、分子生物學檢測等研究技術，重點探討SDT激活白血病細胞自噬性死亡相關理化因子的臨界閾值、細胞作用靶點、信號通路調控和基因表達變化；採用加入自噬性細胞死亡特異性抑制劑和凋亡相關Caspase廣譜性抑制劑，分析白血病細胞死亡模式變化及相互關係，探討細胞凋亡與細胞自噬性死亡、壞死等不同死亡模式在SDT抗腫瘤效應中的主導作用和細胞差異性；為SDT用於白血病個體化臨床治療，特別是自體幹細胞移植物的體外淨化，降低移植後腫瘤復發提供理論和實驗依據。
結題摘要
項目針對聲動力學療法（SDT）誘導白血病細胞的不同死亡模式及相關機制進行研究，以不同白血病細胞為研究模型，篩選出PpIX-SDT誘導腫瘤細胞發生自噬和凋亡的參數閾值，通過形態觀察、生理功能分析和分子檢測等鑑定細胞自噬和凋亡的典型特徵，然後通過抑制劑實驗分析自噬與凋亡之間的互作關係，對SDT作用的可能機制進行探討。 已取得的研究成果如下： ①SDT誘導細胞自噬活性的提高依賴很大範圍內PpIX劑量和超聲強度變化，結合細胞存活能力檢測結果，選擇的最佳SDT參數為PpIX濃度1 µg/ml，超聲強度為1W/cm2。單純PpIX和單純超聲產生很輕微的細胞毒作用，而二者協同作用產生明顯抗腫瘤效應，細胞存活率下降了近40%。 ②TEM觀察、免疫印跡和免疫螢光技術證明了SDT可誘導白血病細胞自噬發生，且其發生在SDT作用後早期階段，隨孵育時間延長逐漸減弱。 ③SDT處理後6 h，SEM觀察到細胞體積縮小和膜表面起泡現象；DAPI螢光染色顯示染色質凝集；胞內Caspase-3活性明顯增強，且可被Caspase抑制劑z-VAD所抑制；免疫螢光和流式細胞儀分析顯示，SDT處理後，細胞凋亡的其它特徵如線粒體膜電位下降、Bax/Bak轉定位、Bcl-2蛋白表達受損、細胞色素C釋放等非常明顯且呈時間依賴性，提示線粒體凋亡通路在SDT抑制白血病細胞增殖方面起重要作用。 ④抑制劑實驗表明SDT誘導細胞內自噬體的形成發生在凋亡的早期；自噬抑制劑3-MA或Ba A1增強了SDT誘導的細胞凋亡和細胞存活率的下降；Caspase抑制劑z-VAD抑制了細胞凋亡但並不能最終抑制SDT引發的細胞死亡，提示SDT誘導細胞死亡存在多種模式和途徑。SDT聯合自噬抑制劑可增強SDT抗腫瘤療效。 ⑤SDT處理後胞內ROS顯著升高，ROS清除劑NAC明顯降低了LC3-II表達水平且幾乎完全抑制了線粒體和Atg5的共定位；NAC可部分抑制Caspase-3活化和PARP剪下，保護了SDT誘導的細胞存活能力的下降；提示ROS在自噬和凋亡啟動過程中起重要作用。 ⑥SDT處理後受損的線粒體與自噬體標記蛋白LC3和Atg5明顯共定位，且可被BaA1所抑制，提示線粒體損傷是細胞自噬啟動的誘因之一。而當Ba A1存在時，細胞內Bax的轉定位和線粒體膜電位的下降程度均增強，表明抑制自噬而伴隨的細胞凋亡增強與線粒體損傷密切相關
