当前位置: 首页 > 期刊 > 《中国病理生理杂志》 > 1999年第7期
编号:10271504
肝素增强血小板生成素对巨核细胞增殖的作用
http://www.100md.com 《中国病理生理杂志》 1999年第7期
     作者:李文林 石小玉 周莹 熊丽霞 关华凤

    单位:李文林 石小玉 周 莹 熊丽霞 关华凤 江西医学院病理生理学教研室;组织学与胚胎学教研室(南昌 3300 06)

    关键词:肝素;血小板生成素;巨核细胞;小鼠

    中国病理生理杂志/990713 摘 要 目的和方法:为了探讨巨核细胞增殖调控,我们 研究了肝素对重组人血小板生成素(recombinant human thrombopoietin, rhTpo)刺激BALB/ c小鼠巨核系祖细胞(CFU-MK)和人巨核细胞系-红白细胞白血病(human erythroleukemia, HE L)细胞株增殖的作用。采用半固体和液体培养、CFU-MK-乙酰胆碱脂酶染色和5-溴-2′-脱氧 尿嘧啶核苷(5-BrdU)-酶联免疫吸附等方法,观察了CFU-MK和HEL细胞集落数以及HEL细胞的 吸光度。结果:在培养基中加入rhTpo 100 ng/mL和肝素2.5 U/mL,细胞集落和吸光 度高于不加肝素对照组。CFU-MK被扩增150%,HEL细胞集落和HEL细胞吸光度增幅分别为102% 和106%。结论:肝素能增强血小板生成素对巨核细胞增殖的作用。
, 百拇医药
    Heparin enhances the effect of thrombopietin on proliferation of megakaryocytes

    LI Wen-Lin,SHI Xiao-Yu,ZHOU Ying,XIONG Li-Xia,GUAN Hua-Feng

    Department of Pathophysiology, Department of Histology and Embryology , Jiangxi Medical College, Nanchang(330006)

    Abstract AIM and METHOD:In order to investigate the regulatio n of megakaryocyte proliferation, action of heparin on stimulating the proliferat ion of BALB/c mice CFU-MK and human megakaryocytic lineage-HEL cells by thrombop oietin (Tpo) were studied. Semi-solid and liquid cultures, CFU-MK acetylcholines terase staining and 5-bromo-2'-deoxy-uridine (5-BrdU)-elisa were used. CFU-MK, H EL colonies and absorbance were observed. RESULTS: In the medium tre ated with rh Tpo 100 μg/L and heparin 2.5×103 U/L, the colonies and the absorbance incre ased as compared with control group without heparin. A combination of rhTpo 100 μg/L with heparin 2.5×103 U/L increased CFU-MK by 150%, HEL colonies by 102 % and HEL absorbance by 106%, respectively. CONCLUSION: Heparin enha nces the effect of Tpo on the proliferation of megakaryocytes.
, 百拇医药
    MeSH Heparin;Thrombopoietin;Megakaryocyte;Mice

    血小板生成素(thrombopoietin, Tpo)是近年来分离纯化出来的细胞因 子,能刺激血小板前体细胞-巨核细胞的生长和成熟,是巨核细胞生长发育的正调节因子 [1]。肝素有抗凝血作用,在临床上主要用于血栓栓塞性疾病以及弥散性血管内凝血 症。近年来,有研究表明,肝素有加强成纤维生长因子的作用[2],中和血小板因 子4对人巨核细胞系-红白细胞白血病(human erythroleukemia, HEL)细胞株的抑制作用 [3]。为了探讨巨核细胞增殖调控,本文研究了肝素对重组人血小板生成素(reocombin ant human thrombopoietin, rhTpo)刺激小鼠骨髓巨核系祖细胞(CFU-MK)和人巨核细胞系-H EL细胞株增殖的作用。

    材料与方法
, http://www.100md.com
    (一)试剂:rhTpo(Amgen, USA),-20℃保存备用,临用前稀释,实验浓度为4 μg/L, 20 μg/L,100 μg/L。肝素(Sigma)4℃保存备用,临用前稀释,实验浓度为2.5×103 U/L, 培养基凝固后再 加入肝素。

    (二)细胞来源:取7周龄BALB/c小鼠股骨骨髓单个核细胞。本院形态中心实验室提供HEL细胞 株。

    (三)细胞集落培养及乙酰胆碱脂酶染色:

    1.小鼠骨髓单个核细胞:2×α-培养液中含有10% 2-巯基乙醇(10-4 mol/L),0. 5%饱和转铁蛋白,3%牛血清白蛋白,12.5%小牛血清,20%琼脂。细胞入35 mm直径培养皿, 细胞浓度为1.8×105/皿,每个培养皿1 mL上述培养基。37℃,5% CO2,培养10d 。C FU-MK乙酰胆碱脂酶特异性染色[2],滤纸吸干培养皿中的培养基,1%多聚甲醛固 定,PBS洗,乙酰胆碱脂酶染色(染色液组成:乙酰硫酸胆碱50 mg,0.1 mol/L,pH 6.0磷酸 缓 冲液75 mL,0.01 mol/L硫酸铜10 mL,5 mmol/L铁酸氰钾10 mL)。CFU-MK呈黄棕色,计数集 落,≥3细胞为一个巨核细胞集落[4]
, http://www.100md.com
    2.HEL细胞:HEL细胞(1×103/孔)入24孔培养板,每孔0.25 mL α-培养液,10%牛 血 浆,10% 2-巯基乙醇(10-4 mol/L),10%小牛血清,10%氯化钠(0.3 mg/mL),37 ℃,5% CO2条件下培养4 d。滤纸吸干培养液,2%多聚甲醛固定,Harris苏木精染色。集 落计数,≥20细胞为一个集落[3]

    (四)5-BrdU-酶联免疫吸附试验:α-培养液中含10%小牛血清,0.15 mg/mL-谷氨酸,HEL细 胞(4×103/孔)入96孔培养板,每孔100 μL上述培养液。37℃,5%CO2培养3 d。每 孔10 μL 5-溴-2′-脱氧尿嘧啶核苷(5-BrdU)掺入HEL细胞DNA中,37℃,孵育3 h。除去多 余的5-BrdU,-20℃预冷盐酸酒精固定细胞30 min,-20℃,核酸酶(Boehringer Mannhein)消 化DNA,30 min,37℃。加入5-BrdU单克隆抗体-过氧化物酶(Boehringer Mannhein),孵育细 胞30 min,37℃,加入底物ABTS。酶标仪测吸光度,波长405 nm。
, http://www.100md.com
    (五)统计处理:结果用±s表示,组间差异显著性用t检验判断。

    结 果

    一、肝素增强Tpo对巨核系祖细胞增殖的作用:

    在10 d的半固体培养中,rhTpo 100 μg/L+肝素2.5×103 U/L组对小鼠骨髓巨核系祖细 胞有明 显扩增作用(图1),与不使用肝素的rhTpo 100 μg/L组比较,CFU-MK扩增2.50倍,不加肝 素 使CFU-MK产率下降60%。rhTpo 4 μg/L+肝素2.5×103 U/L和rhTpo 20 μg/L+肝素2.5 ×103 U/L组,CFU-MK增加不显著,经统计学处理,差别无显著。
, 百拇医药
    Fig 1 Heparin enhances effect of Tpo on growth of murine CFU-MKP<0.01, vs control group of no heparin

    图1 肝素增强Tpo对小鼠CFU-MK生长的作用

    二、肝素增强Tpo对HEL细胞增殖的作用:

    在4 d的半固体培养中,肝素增强了rhTpo对人巨核细胞系-HEL细胞集落扩增的作用(图2)。r hTpo 100 μg/L+和肝素2.5×103 U/L组对HEL细胞集落形成的刺激作用强于rhTpo 100 μg/L组,HEL细胞集落扩增2.02倍,不加肝素的rhTpo 100 μg/L组,HEL细胞集落产率下 降50%。rhTpo 4 μg/L+肝素2.5×103 U/L组以及rhTpo 20 μg/L+肝素2.5×103 U/L的HEL,细胞集落与相应的对照组比较,集落数无显著增加。
, 百拇医药
    Fig 2 Heparin enhances effect of Tpo on growth of HEL colonies. P<0.01, vs control group of no heparin

    图2 肝素增强Tpo对HEL细胞集落生长的作用

    在液体培养系中加入5-BrdU,取代HEL细胞在DNA复制时所需的胸腺嘧啶核苷,作为DNA复 制标志物。结果显示rhTpo 100 μg/L+肝素2.5×103 U/L组吸光度最高(图3),表明DN A复制最快,掺入的5-BrdU最多。其它组吸光度无显著增加。

    Fig 3 Heparin enhances effect o f Tpo on DNA synthesis of HEL cells ?P<0.01, vs control group of no heparin
, http://www.100md.com
    图3 肝素增强Tpo对HEL细胞DNA合成的作用

    讨 论

    人Tpo的cDNA由1774个核苷酸构成,基因的编码区全长为6kb[5],人Tpo由35 3个氨基酸组成,全长Tpo蛋白质38 kD[6]。其C-端是富含糖基化位点的结构域 [7],推测Tpo在这个区域进行糖基化。肝素作为一种抗凝血药物已在临床长期 使用 ,肝素增强Tpo对巨核细胞增殖的作用尚未见报道,本文首次报道初步研究结果。我们利用 肝素这一粘多糖物质通过与Tpo的C-端富含糖基化位点结合,使Tpo糖基化,也即形成肝素结 合蛋白(heparin-binding protein)。糖基化的Tpo如同糖基化的Epo[8]一样,其 半衰期延长,另一方面,肝素抗凝血作用也因与Tpo结合而使肝素失去抗凝血作用,这样 用肝素增强Tpo的作用时,可以不必顾虑肝素发挥其抗凝血作用。
, 百拇医药
    Zeigler[9]等的研究表明,Tpo促进小鼠骨髓巨核系祖细胞生长。石小玉 [ 10]等的研究表明,Tpo对HEL细胞增殖有刺激作用。据此,我们选择小鼠骨髓巨核系祖 细 胞和HEL细胞为实验对象。同时也考虑选择不同来源细胞,一是来自骨髓,一是来自细胞株 ,这将使实验结果更可靠。将Tpo+肝素作用于小鼠骨髓巨核系祖细胞和人巨核细胞系-HEL细 胞株,在体外半固体和液体培养体系中,观察了肝素增强Tpo对巨核细胞增殖的作用。结果 表明,rhTpo 100 μg/L+肝素2.5×103 U/L组促进CFU-MK、HEL细胞增殖以及HEL细胞DN A复制。 这种扩增作用不仅增加巨核细胞集落的产率,也增加组成巨核细胞集落的细胞数。不加肝素 组,CFU-MK、HEL细胞集落及吸光度明显下降。Han等的研究表明,血小板因子4对HEL细胞集 落形成有抑制作用,但这种抑制作用能被肝素解除[3]。我们的研究表明,Tpo对 骨髓巨核系祖细胞和HEL细胞的扩增作用能被肝素加强。这些研究从不同角度说明了肝素是 巨核细胞生长的正调控物质。
, 百拇医药
    参考文献

    1 Lok S, Kaushansky K, Holly RD, et al. Cloning and expressio n of murine thrombopoeitin cDNA and stimulation of platelet production in vivo. Nature, 1994, 369: 565.

    2 Han ZC, Bikfalvi A, Shen ZX, et al. Recombinant acidic human fibroblas t growth (aFGF) stimulates murine megakaryocyte colony formation in vitro. Int J Hematol, 1992, 55: 281.

    3 Han ZC, Maurer AM, Bellucci S, et al. Inhibitory effect of platelet fa ctor 4(PF4) on the growth human erythroleukemia cells: proposed mechanism of act ion of PF4. J Lab Clin Med, 1992,120: 646.
, 百拇医药
    4 Xi X D, Schlegel N, Caen J P, et al. Differential effects of recombin a nt human interleukin-13 on the in vitro growth of human haemopoietic progenitor cells. Br J Hematol,1995, 90: 921.

    5 Foster D C, Sprecher C A,Grant F J, et al. Human thrombopoietin: gene structure, cDNA sequence, expression, and chromsomal localization. Proc Natl Aca d Sci USA, 1994, 91: 13023.

    6 Bartley TD, Bogenberger J, Hunt P, et al. Identification and cloning o f a megakaryocyte growth and development factor that is a ligand for the cytokin e receptor Mpl. Cell,1994, 77:11175.
, http://www.100md.com
    7 De Sauvage FJ, Hass PE, Spencer SD, et al. Stimulation of megakaryocyt opoiesis and thrombopoiesis by the c-Mpl ligand. Nature, 1994, 369: 533.

    8 胡志远,贺福初.血小板生成素的研究进展.中国实验血液学杂志,1995,3:3 44.

    9 Zeigler F C, De Sauvage F, Widmer H R, et al. In vitro megakaryocytopo ietic and thrombopoietic activity of c-mpl ligand (TPO) on purified murine hemat opoietic stem cells. Blood, 1994, 84(12): 4045.

    10 石小玉,李文林,熊丽霞,等.重组人血小板生成素对人红白血病HEL细胞增殖 的影响.中国实验血液学杂志,1998,6:11.

    (1998年9月10日收稿,1998年12月22日修回), 百拇医药