GPI-PLD對造血細(xì)胞粘附和遷移的影響及意義.pdf

1、糖基化磷脂酰肌醇特異性磷脂酶D(Glycosylphospha-dylinositol-specific phospholipase D，GPI-PLD)可在特定的條件下水解糖基化磷脂酰肌醇(GPI)中肌醇磷酸脂鍵，釋放細(xì)胞膜上的錨定蛋白，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞膜上GPI錨定蛋白的表達(dá)，影響細(xì)胞的功能。許多與細(xì)胞粘附有關(guān)的膜蛋白通過共價鍵與GPI結(jié)合，錨定于包括造血細(xì)胞的多種細(xì)胞膜上。這些GPI錨定蛋白在白細(xì)胞的粘附、遷移及腫瘤細(xì)胞的浸潤、轉(zhuǎn)移過

2、程中發(fā)揮著重要作用。現(xiàn)有的研究表明，造血細(xì)胞既能合成GPI-PLD，又有GPI錨定蛋白的表達(dá)，其中部分GPI錨定蛋白又是細(xì)胞粘附分子。 新近研究表明，造血干細(xì)胞移植后歸巢以及白血病細(xì)胞的髓外浸潤過程均涉及到細(xì)胞之間的識別、粘附、遷移等相互作用。GPI-PLD在一些實(shí)體瘤細(xì)胞的浸潤轉(zhuǎn)移中扮演重要角色。造血干/祖細(xì)胞(hematopoietic stem/progenitot cells，HS/PC)歸巢、白血病細(xì)胞的髓外浸潤同樣需

3、跨過基底膜及血管內(nèi)皮細(xì)胞，與實(shí)體瘤的浸潤轉(zhuǎn)移存在著許多類似的過程。因此，GPI-PLD是否在這些的過程中發(fā)揮相似的作用，引起了廣泛的關(guān)注。我們在原有的工作基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討了來源于臍血(UCB)、骨髓(BM)和動員后外周血(MPB)中的CD34<'+>細(xì)胞以及髓性白血病細(xì)胞株，如K562、HL-60 和 THP-1 細(xì)胞中GPI-PLD和相關(guān)GPI錨定粘附分子的表達(dá)及其與細(xì)胞粘附、遷移性的關(guān)系；通過體外調(diào)節(jié)GPI-PLD酶活性，觀察其對

4、這些正常和異常造血細(xì)胞粘附、遷移等功能的影響并探討其可能的機(jī)制。 首先，我們采用免疫磁珠分選體系(MACS)分選來自UCB、BM及MPB中的CD34<'+>細(xì)胞，并采用半定量RT-PCR分析這些不同來源的CD34<'+>細(xì)胞GPI-PLD的表達(dá)水平；然后，用GPI-PLD抑制劑1，10-二氮雜菲處理UCB、BM和MPB CD34<'+>細(xì)胞，并分析其對這些細(xì)胞的粘附、遷移、細(xì)胞膜GPI錨定蛋白CD48和CD90的表達(dá)以及細(xì)胞周期

5、的影響。結(jié)果顯示，MPB來源CD34<'+>細(xì)胞GPI-PLD mRNA低表達(dá)，而UCB和BM來源的CD34<'+>細(xì)胞GPI-PLD mRNA不表達(dá)或極低表達(dá)。1，10-二氮雜菲對UCB、BM和MPB CD34<'+>細(xì)胞的粘附率、錨定蛋白CD48、CD90表達(dá)以及細(xì)胞周期無明顯影響(P值均大于0.05)。經(jīng)0.5mmol、L1，10-二氮雜菲理處理1h后，UCB和MPB CD34<'+>細(xì)胞的自發(fā)遷移率和誘導(dǎo)遷移率明顯下降，而BM來

6、源的CD34<'+>細(xì)胞無明顯改變。 同時，我們采用RT-PCR、Western blot、流式細(xì)胞術(shù)和免疫細(xì)胞化學(xué)法分析了三種髓性白血病細(xì)胞GPI-PLD、uPAR的mRNA和蛋白表達(dá)；隨后采用粘附、侵襲實(shí)驗(yàn)分析并比較了三種細(xì)胞的粘附、侵襲性。結(jié)果顯示，THP-1細(xì)胞中GPI-PLD和uPAR的mRNA及蛋白質(zhì)表達(dá)水平均明顯高于K562和HL-60細(xì)胞。THP-1細(xì)胞對Fn的粘附率顯著高于K562、HL-60細(xì)胞；THP-1與

7、HL-60細(xì)胞體外穿膜侵襲能力顯著高于K562細(xì)胞。 為進(jìn)一步探討GPI-PLD對髓性白血病細(xì)胞THP-1粘附和侵襲功能及GPI錨定蛋白u(yù)PAR表達(dá)的影響及可能的作用機(jī)制。我們分別采用GPI-PLD的特異性抑制劑-1，10-二氮雜菲、酶活化劑-葡萄糖+胰島素來分別處理白血病細(xì)胞GPI-PLD的活性。然后，通過體外粘附、侵襲實(shí)驗(yàn)檢測細(xì)胞的粘附、侵襲能力變化；流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞膜錨定蛋白u(yù)PAR表達(dá)的變化。并采用RT-PCR和Wes

8、tern blot法檢測處理前后THP-1細(xì)胞中GPI-PLD的表達(dá)情況。結(jié)果顯示：經(jīng)0.5mmol/L1，10-二氮雜菲處理4h后，三種細(xì)胞中僅THP-1細(xì)胞的粘附率和膜uPAR的表達(dá)明顯上調(diào)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義；但THP-1細(xì)胞中GPI-PLD的表達(dá)并無明顯改變。經(jīng)葡萄糖+胰島素(16.7mmo/L+10<'-7>mol/L)誘導(dǎo)24h后，僅THP-1細(xì)胞的粘附、侵襲性和膜uPAR的表達(dá)明顯下調(diào)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義；并且該細(xì)胞中GPI-

9、PLD的表達(dá)亦出現(xiàn)上調(diào)。 以上這些結(jié)果表明，在HS/PC中低表達(dá)或不表達(dá)GPI-PLD，這可能意味著GPI-PLD與HS/PC粘附和遷移能力沒有密切關(guān)系，GPI-PLD并不參與HS/PC的粘附和遷移。而在THP-1細(xì)胞中，GPI-PLD和uPAR的表達(dá)明顯高于K562和HL-60白血病細(xì)胞，并且GPI-PLD活性改變可調(diào)節(jié)細(xì)胞膜uPAR的表達(dá)，這提示GPI-PLD可能參與THP-1細(xì)胞的粘附和侵襲，其機(jī)制可能與其調(diào)節(jié)uPAR的表