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大肠杆菌麦芽糖结合蛋白(maltose-binding protein,MBP)是大肠杆菌麦芽糖转运系统的成员之一,主要负责麦芽糖的摄取及分解代谢。现代分子克隆中,人们普遍认为MBP无生物活性或具有较低的生物活性。有文献报道MBP通过TLR4促进树突状细胞(dendritic cell,DC)的成熟并分泌细胞因子,我们前期试验也发现MUC1融合MBP蛋白后具有免疫增强作用,MBP可通过TLR2发挥作用,有望成为一种新型的免疫佐剂。Toll样受体(toll likereceptors,TLRs),在多种免疫细胞上广泛表达,可以识别其配体,包括病原相关模式分子(pathogen associated molecular patterns,PAMPs)和危险相关分子模式(Danger associated molecular patterns,DAMPs)等,是免疫系统的重要组成部分。近年研究发现在多种血液肿瘤细胞上,亦有TLRs的表达,并在肿瘤的生物学行为中起着重要作用。同时也有文献报道在肿瘤中,TLRs的活化具有双重作用,一方面增强免疫应答,促进肿瘤细胞凋亡;另一方面可促进肿瘤细胞的增殖,凋亡耐受,逃逸免疫监视等。其中已开展了TLRs激动剂治疗肿瘤的临床试验,但是TLRs在白血病中的表达及应用研究较少。因此本研究主要针对MBP对白血病细胞株增殖的影响及对化疗药物诱导细胞凋亡的影响及机制进行了初步研究;探讨MBP的生物学作用,MBP与TLRs的联系及其在白血病中的作用及应用。本研究包括以下几个方面:1.MBP蛋白的制备将pAML质粒转染的大肠杆菌DH5α,通过IPTG诱导MBP蛋白在大肠杆菌中的表达,利用Amyloseresin亲和层析纯化MBP蛋白。2.MBP促进HL60、U937细胞的增殖用CCK8方法观察不同浓度MBP(1、2、4μg/ml)对白血病细胞株(NB4、HL60、K562和U937)增殖的影响;将不同滴度的抗MBP抗体与MBP反应后,观察MBP对白血病细胞的增殖变化。结果表明:MBP对NB4和K562细胞无明显作用;MBP促进HL60、U937细胞的增殖,与对照组比较有统计学差异;MBP与抗MBP抗体比例适当时,MBP对HL60、U937细胞未见明显作用。3.MBP改变细胞周期分布用流式细胞仪检测MBP对细胞周期分布的影响,结果表明:MBP诱导细胞处于周期S期相对增多,处于M期相对减少。4.MBP诱导细胞表面TLR2和TLR4的变化用流式细胞仪检测MBP作用NB4、K562、HL60、U937细胞不同时间,细胞表面TLR2和TLR4表达变化;抗TLR2和TLR4抗体封闭位点后,用CCK8法观察MBP对细胞增殖的变化。结果表明:NB4、K562细胞表面无TLR2和TLR4的表达;MBP作用HL60细胞24H,TLR2和TLR4表达增加,随着作用时间的延长,其表达又逐渐减少;MBP作用U937细胞,随着作用时间的延长,TLR2表达逐渐增加,TLR4无明显变化;抗TLR2和TLR4抗体封闭HL60、U937细胞后,MBP的增殖作用减弱,与MBP组比较有统计学差异。5.MBP联合化疗药物对白血病细胞增殖的影响CCK8法检测化疗药物(阿糖胞苷、紫杉醇)单独及与MBP联合应用后对细胞活性的影响,用流式细胞仪检测MBP对化疗药物诱导HL60、U937细胞凋亡的变化。结果表明:MBP促进阿糖胞苷诱导的细胞凋亡,抑制紫杉醇诱导的细胞凋亡。综上所述,MBP可通过TLR2和TLR4促进HL60、U937的增殖,而对无TLR2和TLR4表达的NB4、K562细胞无增殖作用;MBP改变HL60、U937细胞对化疗药物的敏感性。本实验进一步完善了MBP的生物活性,提示MBP作为免疫增强剂的应用仍需要全面评估;TLRs在白血病中有重要作用,进一步研究TLRs的作用机制,可能为白血病的治疗提供新的方法;同时也指出了抗感染的必要性以及临床感染白血病患者应注意化疗药物种类及剂量的选择。