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白血病治疗挑战重重,化疗和放疗效果有限。研究人员开展了维生素 C(AsA)对白血病治疗作用的研究。结果显示,AsA 能增强 X 射线对白血病细胞的杀伤作用,这为白血病治疗提供了新方向,有望改善患者预后。
白血病,这一血液系统的恶性肿瘤,如同高悬在人类健康头顶的达摩克利斯之剑。它是严重威胁生命的癌症类型,在全球范围内,白血病约占所有癌症病例的 5%,是癌症相关死亡的重要原因之一 。目前,白血病的病因尚不明确,化疗和放疗虽为主要治疗手段,但化疗常面临难治和复发的困境,放疗在杀死癌细胞的同时,也会对正常组织造成损伤。因此,寻找更有效且低毒的治疗方法迫在眉睫。
在此背景下,来自埃及亚历山大大学医学研究所医学物理系、亚历山大大学等机构的研究人员,开展了一项关于抗坏血酸(Ascorbic acid,AsA,即维生素 C)在白血病治疗中作用的研究。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为白血病治疗带来了新的曙光。
研究人员采用了多种关键技术方法:通过 MTT assay 检测细胞活力,确定 AsA 对白血病细胞和正常细胞的毒性差异;运用细胞凋亡检测、克隆形成实验、细胞周期分析、免疫荧光等实验,探究 AsA 联合 X 射线对白血病细胞的凋亡、增殖、细胞周期、自噬等方面的影响;借助 Flow cytometry(流式细胞术)测定缺氧诱导因子 1(HIF-1)的表达水平,评估细胞在缺氧环境下的变化;通过检测丙二醛(MDA)和总抗氧化能力(TAC),分析细胞的氧化应激状态 。
研究结果如下:
- 细胞活力与协同效应:MTT assay 结果显示,AsA 对 THP-1 和 K562 白血病细胞的活力有显著抑制作用,且呈浓度依赖性,其对 THP-1 细胞的 IC50为 5 μg/mL,对 K562 细胞的 IC50为 8 μg/mL,而对正常单核细胞的 IC50高达 790 μg/mL,表明 AsA 对白血病细胞具有高度选择性。同时,AsA 与 X 射线联合处理的组合指数(CI)均小于 1,证实二者存在协同效应,可增强对白血病细胞的杀伤作用。
- 促进细胞凋亡:经 Annexin-V-Alexa Fluor 488 和碘化丙啶(PI)染色后,用流式细胞术检测发现,AsA 和 X 射线单独或联合处理,均能诱导白血病细胞凋亡。高剂量 AsA(H-AsA)联合 X 射线处理 THP-1 细胞时,凋亡率显著增加,且 H-AsA 诱导凋亡的效果优于低剂量 AsA(L-AsA)。在 K562 细胞中也观察到类似现象,进一步表明 AsA 联合 X 射线可有效诱导白血病细胞凋亡。
- 抑制细胞增殖:通过克隆形成实验和 Ki67 染色检测细胞增殖活性,结果表明 AsA 联合 X 射线能显著抑制 THP-1 细胞的增殖。随着 AsA 浓度的增加,Ki67 表达水平降低,细胞增殖能力下降,且 H-AsA 联合 X 射线处理组的抑制效果更为明显,说明 AsA 可通过抑制细胞增殖,协同 X 射线发挥抗癌作用。
- 诱导细胞周期阻滞:利用流式细胞术分析细胞周期发现,AsA 联合 X 射线处理可使 THP-1 细胞周期阻滞在 G0/G1期,导致 S 期和 G2/M 期细胞比例显著减少。H-AsA 联合 X 射线处理组中,G0/G1期细胞比例增加更为显著,表明 AsA 尤其是高浓度 AsA 联合 X 射线,可有效抑制细胞周期进程,阻止细胞增殖。
- 降低 HIF-1α 水平:Flow cytometry 检测结果显示,AsA 联合 X 射线处理可显著降低 THP-1 细胞中 HIF-1α 的表达水平,且 H-AsA 组的抑制作用更强。HIF-1α 在肿瘤细胞的缺氧适应和存活中起关键作用,其表达降低有助于抑制肿瘤细胞生长,增强 X 射线的抗癌效果。
- 增强自噬:免疫荧光检测自噬标记物 LC3B 的表达发现,AsA 处理后 THP-1 细胞中 LC3B 强度显著增加,且 H-AsA 组的 LC3B 水平高于 L-AsA 组。随着 X 射线剂量的增加,LC3B 水平进一步升高,表明 AsA 联合 X 射线可增强自噬作用,高剂量 AsA 在促进自噬方面效果更显著。
- 影响氧化应激:通过测定 MDA/TAC 比值评估氧化应激状态,结果显示 AsA 联合 X 射线处理后,MDA/TAC 比值显著升高,且 H-AsA 组高于 L-AsA 组。高剂量 AsA 联合高剂量 X 射线处理时,氧化应激水平最高,表明 AsA 联合 X 射线可诱导氧化应激,且高剂量 AsA 对氧化应激的促进作用更明显。
研究结论表明,AsA 具有显著的抗白血病潜力。它不仅能增强 X 射线对白血病细胞的杀伤效果,还可通过多种机制发挥抗癌作用,如诱导细胞凋亡、抑制细胞增殖、阻滞细胞周期、降低 HIF-1α 水平、增强自噬和诱导氧化应激等 。这一研究为白血病治疗提供了新的思路和潜在方案,有望在未来临床实践中,通过联合使用 AsA 和 X 射线,提高白血病治疗效果,同时减少放疗的副作用,改善患者的生活质量和预后。然而,目前研究主要在细胞水平进行,后续还需进一步开展动物实验和临床试验,以充分验证 AsA 在白血病治疗中的安全性和有效性,探索最佳的用药剂量和治疗方案,推动其从实验室走向临床应用的进程。