紫草素调控内质网应激途径诱导急性髓系白血病早幼粒细胞分化

摘要

目的 研究紫草素(shikonin, SK)通过调控内质网应激通路诱导急性髓系白血病早幼粒细胞分化的作用机制。方法 使用NOD/SCID小鼠，通过尾静脉注射HL-60细胞构建白血病模型，评价紫草素对于白血病动物的治疗效果，细胞水平利用CCK-8法检测HL-60细胞活性，Giemsa染色检测细胞核形态、硝基蓝四氮唑(NBT)还原试验、ER-Tracker Red染色，探究紫草素调控内质网应激的作用。通过转录组测序技术筛选差异表达基因，结合RT-qPCR和Western blotting进行进一步机制探究。结果 紫草素干预后，小鼠各脏器炎性细胞浸润的病理状态得到改善。转录组测序揭示了89个与内质网应激相关的差异表达基因，主要涉及蛋白质加工等信号通路，其中DDIT3和CEBPA为关键靶点。SK以剂量依赖性方式抑制HL-60细胞增殖，促进核形态变化，增强NBT还原活性和内质网荧光，同时改变相关基因和蛋白的表达。SK显著下调pdi和perk基因及其蛋白表达，上调cebpa、grp78和ire1基因及其蛋白表达。使用内质网应激抑制剂牛磺熊去氧胆酸(tauroursodeoxycholic acid, TUDCA)处理后，HL-60细胞的核分裂和NBT还原能力受到抑制，相关基因和蛋白表达也相应减少。结论 SK能够诱导细胞内质网应激，上调IRE1表达，抑制PDI蛋白表达，并促进CEBPA蛋白表达上调，从而启动HL-60细胞的分化过程。

关键词

紫草素 / 内质网应激 / 急性髓系白血病 / 细胞分化 / 转录组测序