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目的本实验的目的是试图通过探究在低氧条件下280nm发光二极管紫外线(Light Emitting Diode-Ultraviolet,LED UV)对急性早幼粒白血病细胞标准细胞株(HL-60)细胞增殖的影响并研究其相应的机制。方法1.取对数生长期HL-60细胞株作为研究对象,280nm LED UV作为光源,氯化钴(CoCl2)模拟低氧;2.将实验分为六组(对照组A及实验组B、C、D、E、F),A组采取正常供氧下常规培养,B组给予CoCl2(终浓度150μmol/L)处理后作为低氧组,C组用30J/m2剂量的280nm LED UV照射后作为紫外线组,D组在与B组相同浓度CoCl2基础上给予30J/m2剂量的280nm LED UV照射后作为低氧+紫外线组,E组在C组的基础上孵育24h后再次给予30J/m2剂量的280nm LED UV照射作为紫外线二次照射组,F组为D组的基础上孵育24h后再次给予30J/m2剂量的280nm LED UV照射作为低氧+紫外线二次照射组;3.将各组细胞加入等量含10%胎牛血清的IMDM培养基,在37℃、5%CO2、饱和湿度的条件下培养48小时;4.检测以下指标:倒置显微镜下观察细胞数量及形态变化;CCK-8检测细胞增殖抑制率;AnnexinV-FITC/PI双染流式细胞术检测细胞凋亡;实时荧光定量PCR检测Bcl-2基因的表达量;蛋白质印迹法(Western Blot)检测Bcl-2蛋白的表达量。结果1.HL-60细胞株生长、形态及密度变化:培养48h后在倒置显微镜下观察HL-60细胞,对照(A)组细胞排列整齐,圆形透亮、形态完整,细胞数量增多,细胞计数为(201.67±6.51)×104/ml;实验(B-F)组细胞排列紊乱,皱缩、透亮度降低,细胞数量明显少于对照组(P均<0.01),细胞计数由高到低依次为低氧组(161.67±3.51)×104/ml、紫外线组(112.00±2.65)×104/ml、低氧+紫外线组(71.33±2.52)×104/ml、紫外线二次照射组(52.67±1.53)×104/ml、低氧+紫外线二次照射组(24.67±1.53)×104/ml。各组细胞密度比较差异有统计学意义(F=1135.695,P<0.01)。各组间比较差异均有统计学意义(P均<0.05)。实验组B-F细胞的生长状况及细胞形态逐渐变差:紫外线组较低氧组细胞生长状况差;低氧+紫外线组细胞生长状况较紫外线组更差;紫外线二次照射组可见一定比例的死亡细胞及细胞裂解的胞质小体,细胞生长状况较低氧+紫外线组细胞差;低氧+紫外线二次照射组细胞生长状况最差,可见大量裂解细胞。2.HL-60细胞增殖抑制率:与对照组比,实验组B-F组的增殖抑制率均明显升高(P均<0.01),由低到高依次是低氧组(20.51±1.01)%、紫外线组(44.32±2.07)%、低氧+紫外线组(64.67±3.34)%、紫外线二次照射组(74.53±1.01)%、低氧+紫外线二次照射组(87.47±0.68)%,以低氧+紫外线二次照射组最为明显。各组细胞增殖抑制率比较差异有统计学意义(F=581.561,P<0.01)。各组间比较差异均有统计学意义(P均<0.05)。3.HL-60细胞凋亡率:对照组细胞凋亡率为(2.64±1.16)%,各实验组细胞凋亡率均明显高于对照组(P均<0.01),各实验组HL-60细胞凋亡率由低到高依次是低氧组(10.65±0.73)%、紫外线组(14.47±1.46)%、低氧+紫外线组(31.71±1.27)%、紫外线二次照射组(39.30±1.39)%、低氧+紫外线二次照射组(72.10±1.44)%,以低氧+紫外线二次照射组最为明显。各组细胞凋亡率的比较差异有统计学意义(F=1195.466,P<0.01)。各实验组间比较差异均有统计学意义(P<0.05)。4.HL-60细胞Bcl-2基因表达量:与对照组比较,实验组B-F的Bcl-2基因的表达量均显著下调(P均<0.01),各实验组由高到低依次是低氧组(0.7374±0.0184)、紫外线组(0.6274±0.01894)、低氧+紫外线组(0.4616±0.0230)、紫外线二次照射组(0.3810±0.0262)、低氧+紫外线二次照射组(0.2575±0.0268),以低氧+紫外线二次照射组Bcl-2基因表达下调最为明显。各组细胞Bcl-2基因表达量比较差异有统计学意义(F=652.230,P<0.01)。各实验组间比较差异有统计学意义(P均<0.05)。5.HL-60细胞Bcl-2蛋白表达量:与对照组比较,实验组B-F的Bcl-2蛋白的表达量均显著下调(P均<0.01),各实验组由高到低依次是低氧组(0.7418±0.0186)、紫外线组(0.6523±0.0145)、低氧+紫外线组(0.4948±0.0156)、紫外线二次照射组(0.4061±0.0156)、低氧+紫外线二次照射组(0.3236±0.0109),以低氧+紫外线二次照射组Bcl-2蛋白表达下调最为明显。各组细胞Bcl-2蛋白表达量比较差异有统计学意义(F=925.827,P<0.01)。各实验组间比较差异均有统计学意义(P均<0.05)。结论1.通过CoCl2模拟低氧和280nm LED UV照射HL-60细胞后,HL-60细胞生长明显受抑,在低氧条件下增加280nm LED UV照射剂量,细胞增殖抑制作用更强,提示低氧、低氧+LED UV照射可有效抑制HL-60细胞增殖。2.低氧条件下280nm LED UV照射诱导细胞凋亡率较常氧条件下高;两次280nm LED UV照射,细胞凋亡率明显高于单次照射;在低氧条件下同时增加280nm LED UV的照射剂量,细胞以坏死为主,提示低氧、低氧+LED UV照射抑制HL-60细胞增殖是通过促进HL-60细胞凋亡或坏死实现。3.低氧条件下280nm LED UV照射能抑制HL-60细胞Bcl-2基因以及蛋白的表达,随着280nm LED UV的照射剂量的增加,细胞Bcl-2基因及蛋白的表达下调更明显,提示Bcl-2基因及蛋白表达下调是低氧条件下280nm LED UV照射诱导HL-60细胞凋亡的主要机制之一。