重组人PDCD5蛋白对地塞米松诱导的KM3多发性骨髓瘤细胞凋亡的影响及机制探讨

摘要

背景与目的： 多发性骨髓瘤（Multiple Myeloma，MM）是一种浆细胞恶性克隆性增生性疾病，好发于中老年人，是发病率较高的血液系统恶性肿瘤。由于瘤细胞增殖时间长以及瘤细胞对化疗药物的多药耐药，因此多发性骨髓瘤大部分患者对于传统的治疗反应较差，复发率高。因而亟需了解新的、有效的治疗靶标。近年来随着对MM生物学病因及发生机制研究的深入，认为凋亡下调是其恶性细胞无序扩增的主要原因。抑制细胞增殖及增加肿瘤细胞的凋亡成为该肿瘤治疗研究的重要方向。 细胞凋亡相关基因TFAR19（TF-1 cell apoptosis related gene-19），即程序化细胞死亡分子5（Programmed cell death5，PDCD5），是从人白血病细胞株TF-1细胞中克隆到的凋亡相关新基因之一。研究表明其广泛表达于多种组织，并且在多种恶性肿瘤组织中表达下调。并有研究显示，PDCD5经过真核表达载体导入或大肠杆菌表达重组蛋白导入多种细胞后，单独不能对细胞产生明显的影响，但加入诱导凋亡的因素可明显促进细胞凋亡。 我们前期研究发现，在MM患者骨髓单个核细胞中存在PDCD5的表达较正常人明显下调，但是PDCD5基因产物PDCD5蛋白是否对多发性骨髓瘤细胞有促凋亡作用尚不清楚。本实验将人重组PDCD5蛋白单独或/和凋亡诱导剂地塞米松联用，观测PDCD5表达蛋白对地塞米松诱导人KM3多发性骨髓瘤细胞凋亡的影响，并进一步探讨其作用机制。 方法： 将不同浓度10 mg/L、20 mg/L的rhPDCD5蛋白单独或/和8mg/L地塞米松同时加入处于对数生长期的KM3多发性骨髓瘤细胞株中共同培养16h后收集细胞： 1.通过普通倒置显微镜和DAPI染色后荧光显微镜观察KM3细胞的形态变化。 2.Annexin V-FITC＆PI双染法应用流式细胞术（Flowcytometry，FCM）检测KM3细胞凋亡率。 3.蛋白免疫印迹方法（Western-blotting，WB）检测KM3细胞Caspase-3活性。 4.免疫细胞化学法（Immunocytochemical，ICC）检测KM3细胞Survivin蛋白表达。 结果： 不同浓度的rhPDCD5蛋白分别与DXM联用组作用16h后通过光学显微镜可观察到多数细胞皱缩、胞膜发泡及不规则凹陷，核固缩、核分裂等凋亡相关形态学改变；单用组PDCD5蛋白或DXM组可观察到部分细胞凋亡形态学改变，但不如联用组明显；PBS对照组细胞形态无明显变化。用FCM分析KM3细胞凋亡率，两者联用组较单用组凋亡率明显增加，且浓度较高PDCD5蛋白组作用更明显。WB法检测KM3细胞Caspase-3蛋白活性，显示联用组较单用组明显上调，剂量较高PDCD5蛋白组（20mg/L）的Caspase-3的裂解激活较剂量较低PDCD5蛋白（10mg/L）组明显。ICC检测KM3细胞Survivin蛋白表达，显示两者联用组较单用组表达明显下调，并且浓度较高PDCD5蛋白组Survivin表达下调更明显。 结论： 1.rhPDCD5蛋白可直接作用于KM3多发性骨髓瘤细胞使细胞凋亡，并对地塞米松诱导的KM3多发性骨髓瘤细胞凋亡有明显的促进作用。 2.PDCD5蛋白可能通过增加Caspase-3裂解激活，下调Survivin蛋白表达发挥其促进KM3多发性骨髓瘤细胞凋亡的作用。