NADPH氧化酶在异甘草素诱导HL-60细胞分化中的作用研究

恶性肿瘤的分化治疗可诱导肿瘤细胞"改邪归正"，对正常组织毒性弱，恰好补充传统化疗的不足。课题组前期研究发现抗氧化剂异甘草素可以诱导HL-60白血病细胞向单核细胞分化，并观察到分化后细胞内NADPH氧化酶（NOX）活性升高这一现象。本研究以异甘草素诱导HL-60细胞分化为研究对象，通过测定细胞内氧化还原状态的变化，或加入外源性活性氧和抗氧化酶抑制剂干预，以确定细胞内氧化还原状态变化与HL-60细胞再分化关系；通过测定NOX酶的蛋白表达和活化，或采用加入外源性NOX抑制剂和siRNA技术抑制内源NOX的活化和表达，探讨NOX活化在HL-60细胞分化中的因果关系。最终揭示细胞内氧化还原状态改变和NOX活化在HL-60细胞再分化中的相互关系，并深入探究相关的分子机制。这一成果将为阐明活性氧维系肿瘤恶性表型方面提供重要证据，同时为将异甘草素开发提供理论依据。

通过对细胞活力、细胞形态学、生化功能、表面抗原表达等指标的测定，表明异甘草素（ISL）可诱导 HL-60 细胞分化；同时，NBT 还原实验显示 ISL 诱导 HL-60 细胞分化具有时间和剂量依赖性。荧光探针结果显示细胞内 iROS 含量的水平随着异甘草素浓度的增加而明显升高，与MDA含量的增加和GSH/GSSG比值的降低相一致，这与细胞分化的程度有一定的相关性，ISL诱导HL-60细胞分化的作用可能与其调节细胞内氧化还原状态有关。细胞抗氧化反应信号通路Nrf-2/ARE途径相关分子，包括NAD(P)H：醌氧化还原酶（Nqo1），谷氨酰半胱氨酸合成酶催化亚基（GCLC），谷氨酰半胱氨酸合成酶调节亚基（GCLM），谷胱甘肽S-转移酶（GS），硫氧还蛋白-1（Trx1），谷胱甘肽过氧化物酶（GPX），谷胱甘肽还原酶（GR）和过氧化氢酶（CAT）的表达结果都表明ISl诱导HL-60细胞分化与氧化还原调控密切相关。.异甘草素诱导HL-60细胞分化过程中，NADPH氧化酶两个主要亚基gp91phox和p47phox蛋白和基因表达水平均明显升高。NADPH氧化酶抑制剂APO和DPI的作用下，异甘草素作用HL-60细胞，细胞内O2.-水平下降，NBT还原能力以及细胞表面标志物CD11b和CD14基因表达均降低。用O2.-清除剂SOD、Tempol以及ROS清除剂NAC对异甘草素的作用进行干扰，细胞内O2.-水平下降，伴随着细胞的分化程度下降；用促氧化剂BSO进行干扰，则相反。但不管是抗氧化剂还是促氧剂，都不显著影响gp91phox和p47phox亚基 mRNA表达。.NADPH氧化酶在异甘草素诱导HL-60细胞分化过程中起着很重要的作用，这与NADPH氧化酶产生的超氧阴离子有关。同时，细胞内氧化还原状态的变化可能是异甘草素诱导HL-60细胞分化的另一个原因，这与核因子NF-E2相关因子Nrf2）-抗氧化反应元件（ARE） 通路的激活有关。.本项目共发表学术论文15篇，其中SCI与EI收录12篇（SCI6篇，EI6篇），核心期刊3篇。培养研究生3名，项目组1人进入教育部新世纪优秀人才支持计划。