GPI-PLD對造血細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，釋放細胞膜上的錨定蛋白，從而調(diào)節(jié)細胞膜上GPI錨定蛋白的表達，影響細胞的功能。許多與細胞粘附有關(guān)的膜蛋白通過共價鍵與GPI結(jié)合，錨定于包括造血細胞的多種細胞膜上。這些GPI錨定蛋白在白細胞的粘附、遷移及腫瘤細胞的浸潤、轉(zhuǎn)移過

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

3、跨過基底膜及血管內(nèi)皮細胞，與實體瘤的浸潤轉(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<'+>細胞以及髓性白血病細胞株，如K562、HL-60 和 THP-1 細胞中GPI-PLD和相關(guān)GPI錨定粘附分子的表達及其與細胞粘附、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胞粘附、遷移等功能的影響并探討其可能的機制。 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<'+>細胞，并采用半定量RT-PCR分析這些不同來源的CD34<'+>細胞GPI-PLD的表達水平；然后，用GPI-PLD抑制劑1，10-二氮雜菲處理UCB、BM和MPB CD34<'+>細胞，并分析其對這些細胞的粘附、遷移、細胞膜GPI錨定蛋白CD48和CD90的表達以及細胞周期

5、的影響。結(jié)果顯示，MPB來源CD34<'+>細胞GPI-PLD mRNA低表達，而UCB和BM來源的CD34<'+>細胞GPI-PLD mRNA不表達或極低表達。1，10-二氮雜菲對UCB、BM和MPB CD34<'+>細胞的粘附率、錨定蛋白CD48、CD90表達以及細胞周期無明顯影響(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<'+>細胞無明顯改變。 同時，我們采用RT-PCR、Western blot、流式細胞術(shù)和免疫細胞化學(xué)法分析了三種髓性白血病細胞GPI-PLD、uPAR的mRNA和蛋白表達；隨后采用粘附、侵襲實驗分析并比較了三種細胞的粘附、侵襲性。結(jié)果顯示，THP-1細胞中GPI-PLD和uPAR的mRNA及蛋白質(zhì)表達水平均明顯高于K562和HL-60細胞。THP-1細胞對Fn的粘附率顯著高于K562、HL-60細胞；THP-1與

7、HL-60細胞體外穿膜侵襲能力顯著高于K562細胞。 為進一步探討GPI-PLD對髓性白血病細胞THP-1粘附和侵襲功能及GPI錨定蛋白uPAR表達的影響及可能的作用機制。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胞GPI-PLD的活性。然后，通過體外粘附、侵襲實驗檢測細胞的粘附、侵襲能力變化；流式細胞術(shù)檢測細胞膜錨定蛋白uPAR表達的變化。并采用RT-PCR和Wes

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

9、PLD的表達亦出現(xiàn)上調(diào)。 以上這些結(jié)果表明，在HS/PC中低表達或不表達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細胞中，GPI-PLD和uPAR的表達明顯高于K562和HL-60白血病細胞，并且GPI-PLD活性改變可調(diào)節(jié)細胞膜uPAR的表達，這提示GPI-PLD可能參與THP-1細胞的粘附和侵襲，其機制可能與其調(diào)節(jié)uPAR的表