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EffectsofGranulocyteMacrophageColonyStimulatingFactoronGrowthofMurineBoneMarrowEndothelialCells
AbstractThepurposeofthisstudywastoinvestigatetheeffectsofgranulocytemacrophagecolonystimulatingfactor(GMCSF)onthegrowthofmousebonemarrowendothelialcells.Endothelialcellculturemedium(EndoM)wasusedtoculturemurinebonemarrowendothelialcells.EndothelialcellcolonieswerecountedundermicroscopebyWrightGiemsastaining.TheeffectofdifferentconcentriationofGMCSFontheproliferationofbonemarrowendothelialcellswasobservedbytheformationofendothelialcellcolonies,MTTandflowcytometry.TheresultsindicatedthattheendothelialspecificmarkervWFwasexpressedbythecolonycells,GMCSFpromotedtheproliferationofbonemarrowendothelialcellcoloniesandMTTconfirmedtheeffectofGMCSFonpromotingtheproliferationofbonemarrowendothelialcells.TheresultofdetectingcellcycleshowedthattherateofcellsenteringintoSphasewas9.3%inGMCSFaddedgroupandtherateofcellsenteringintoSphasewas2.1%incontrol.Therewasnosignificantdifferenceincellgrowthcurvebetweenthefirstpassageandfourthpassage.ItisconcludedthatGMCSFcanpromotetheproliferationofbonemarrowendothelialcells,theproliferationpotentialofbonemarrowendothelialcellsbetweenthefirstandfourthpassagenosignificantlychanges.
Keywordsbonemarrowendothelialcells;GMCSF;proliferation
JExpHematol2007;15(3):622-625
目前,已有许多报道证明内皮细胞(endothelialcells,EC)、内皮祖细胞(endothelialprogenitorcells,EPC)可以用来治疗缺血性心脏病以及各种疾病引起的肢体缺血[1,2]也可以用于组织工程的血管构建[3],并取得了一定的成果。Kawamoto等[4]报道,EPC对缺血心脏病进行治疗具有良好的效果,一方面减少了缺血组织的面积,同时改善了心脏的功能。Kalka等[5]则报道了利用EPC对肢体缺血的小鼠模型进行治疗,实验结果表明了EPC能显著增加缺血肢体的灌流,而且组织学检查发现缺血部位毛细血管的数目也大大增加。内皮细胞的来源有多种,可以从外周血、脐血及骨髓中获得[6],而外周血中的内皮祖细胞来源于骨髓。从病人自体的骨髓中获得内皮细胞,一方面来源比较方便,而且也可以避免GVHD的发生。但是由于骨髓基质细胞种类多,难以分离纯化骨髓内皮细胞或内皮祖细胞。本研究用本实验室配制的内皮细胞培养液(EndoM)体外培养小鼠骨髓细胞,分离纯化骨髓内皮细胞及内皮祖细胞,并观察粒巨噬系集落刺激因子(rmGMCSF)对小鼠骨髓内皮细胞体外增殖的影响以及体外增殖后内皮细胞增殖机能的改变,这对临床运用内皮细胞或内皮祖细胞治疗疾病有一定的指导意义。
动物
昆明小鼠,由中南大学湘雅医学院动物学部提供,雌雄不限,普通饮食。
主要试剂和仪器
IMDM为Gibco公司产品;新生牛血清购自杭州四季清生物制品研究所;重组小鼠粒巨噬细胞集落刺激因子(rmGMCSF)为R&D公司产品;vWF抗体、CY3标记的羊抗兔IgG为Sigma公司产品;MTT、二甲基亚砜(DMSO)为Sigma公司产品;酶标仪为Awarens公司产品;CO2培养箱购自美国Forma。
小鼠骨髓内皮细胞及内皮细胞集落的培养
用颈椎脱臼法处死小鼠,在无菌条件下取出股骨,用IMDM冲出骨髓细胞,制成单细胞悬液,取1×106个小鼠骨髓单个核细胞种入1ml含有15%新生牛血清的EndoM培养体系,置于24孔板中,于37℃、5%CO2、饱和湿度下培养5天后,用胰蛋白酶消化,制成单细胞悬液,按每孔1×104个细胞种入24孔板,每组3孔。于二氧化碳培养箱内培养15天后计数内皮细胞集落数,以≥50个细胞的聚合计为1个集落。
内皮细胞的形态观察及vWF的检测
培养的骨髓内皮细胞集落经WrightGiemsa染色后,显微镜下观察内皮细胞形态。用间接免疫荧光法检测骨髓内皮细胞vWF。将内皮细胞培养于24孔板内放置的盖玻片上,当细胞间没有明显的间隙时,取出盖玻片,用PBS清洗,用4%的多聚甲醛固定30分钟,用PBS洗3次:2%的正常羊血清封闭4小时,加入vWF抗体,4℃过夜,用PBS洗3次,加入二抗CY3IgG,37℃孵育60分钟,PBS洗3次:置于荧光显微镜下观察。以本室建的小鼠骨髓内皮细胞株[7]为阳性对照,骨髓成纤维细胞为阴性对照。
不同浓度的GMCSF对小鼠骨髓内皮细胞形成集落的影响
取纯化的小鼠骨髓内皮细胞培养于24孔板中,每孔5000个细胞,在基本培养体系(含1%浓度EndoM)的基础上分别加入5、10、25ng/ml的rmGMCSF,对照组不加入GMCSF,每组3孔。置于CO2培养箱培养15天,于倒置显微镜下记数集落数,≥50个细胞的聚合计为1个内皮细胞集落。
GMCSF对内皮细胞增殖影响的MTT法测定
将纯化的小鼠骨髓内皮细胞按5000个/孔培养于96孔板,每孔0.2ml,每组3孔。实验组培养体系中分别加入5、25、100ng/ml的rmGMCSF,对照组内不加。在37℃、5%CO2、饱和湿度下分别培养5天和10天,取出培养板吸去培养液,然后加入无血清的IMDM180μl和20μlMTT溶液,放入培养箱孵育4小时,吸去液体,各孔加入DMSO150μl,振荡10分钟,使结晶充分溶解。选择492nm波长,在酶标仪上测定各孔的光吸收值(OD492)。
生长曲线
纯化的小鼠骨髓内皮细胞培养于96孔板中,每孔5000个细胞,加0.2ml含15%新生牛血清的基本培养液,并加入25ng/ml的rmGMCSF。共种6组,每组3孔,培养5天后,分别于第7、9、11、13、15天用胰酶消化后计数细胞,每次3孔,求平均值,做出生长曲线。按公式DT=t×1g2/(1gN-1gN0)算出第1代内皮细胞生长的倍增时间。
细胞周期的流式细胞术检测
无菌条件下取小鼠骨髓单个核细胞,按2×106个细胞种于6孔培养板中(2ml培养体系中含15%新生牛血清的EndoM),置于37℃、5%CO2、饱和湿度下培养5天,然后吸去培养液,加入两种不同培养体系,对照组加含15%新生牛血清的IMDM,实验组加15%新生牛血清的IMDM和100ng/ml的rmGMCSF,每组各10孔,置于CO2培养箱培养3天后,用胰酶消化细胞,200×g,离心5分钟,用PBS洗涤细胞2次之后,用300μlPBS重悬细胞,加入冰冷的乙醇(-20℃)约700μl(终浓度为70%),将细胞放于-20℃过夜处理后,用流式细胞仪检测细胞周期。
细胞传代培养
取小鼠骨髓单个核细胞,按2×106个细胞种于6孔培养板中(2ml体系中含15%新生牛血清的EndoM),置于37℃、5%CO2、饱和湿度下培养5天,然后吸去培养液,加入15%新生牛血清的IMDM培养液和100ng/ml的rmGMCSF,促使细胞融合,再按1∶4传代于6孔板中,同样加入15%新生牛血清的IMDM和100ng/ml的rmGMCSF,等细胞生长至融合,按1∶4传代,加入相同培养体系。按上述方法传4代后,绘制生长曲线,方法同前。公式DT=t×1g2/(1gN-1gN0)算出第4代内皮细胞生长的倍增时间,并与第1代的倍增时间进行比较。
统计学处理
实验数据为3次结果,以mean±SD表示。不同处理组两组间比较采用t检验,应用SPSS软件分析,P<0.05表示有统计学意义。
结果
细胞形态每孔种入小鼠骨髓内皮细胞5000个,对照组加基础培养液,实验组在基础培养液的基础上分别加入rmGMCSF5、10、25ng/ml。与对照组相比,实验组集落数均明显增多(图3),说明rmGMCSF对小鼠骨髓内皮细胞的增殖有明显刺激作用。
rmGMCSF对内皮细胞增殖的影响
小鼠骨髓内皮细胞培养5、10天,分别进行MTT的检测,结果表明rmGMCSF对小鼠骨髓内皮细胞生长促进作用明显,各组与对照组相比差异显著(P<0.01)(图4)。
GMCSF对EC细胞周期的影响
运用流式细胞仪检测细胞周期,观察GMCSF对EC细胞周期的影响。结果显示GMCSF使细胞进入S期的比例为9.3%,与对照组2.1%相比有明显差别。此结果说明GMCSF能够促使细胞进入S期,加快细胞的分裂,从而促进了细胞的增殖(图5)。Figure5.EffectofGMCSFoncellcycleofendothelialcells.A:grouptreatedbyGMCSF.B:controlgroup.
体外扩增传代对内皮细胞增殖的影响
图6为小鼠骨髓第1代和第4代内皮细胞的生长曲线。利用计算公式[DT=t×1g2/(1gN-1gN0)]计算出第1、4代细胞生长的倍增时间分别为30.25±0.55小时、31.67±0.26小时。第1代与第4代的细胞倍增时间相比,无明显差异,表明经体外扩增传代4次,仍能保持传代早期的增殖潜能。
Figure6.Growthcurveofthefirstandfourthpassagegenerationsofmurineboneendothelialcells.讨论
国内外对于骨髓内皮细胞的纯化报道较少,但已经进行了一些关于细胞因子对内皮细胞增殖影响的研究,如Yonekura等[8]报道VEGF可以促进内皮细胞的增殖,Rieck等[9]则报道bFGF可促进角膜内皮细胞的生长。我们此前曾报道了VEGF、bFGF、SCF、IL6、GMCSF等对内皮细胞株的增殖有促进作用[10]。GMCSF对未经转化的骨髓内皮细胞增殖的作用尚未见报道。本研究中,我们用本室配制的培养基在较短的时间内纯化了小鼠的骨髓内皮细胞,vWF为阳性,并在此基础上观察了GMCSF对骨髓内皮细胞增殖的影响。应用基本培养基培养内皮细胞集落时,形成的集落数较少,加入rmGMCSF后,集落生成明显增多。MTT的结果亦支持GMCSF对小鼠骨髓内皮细胞生长的刺激作用。细胞生长曲线的结果表明,在含GMCSF培养的条件下,内皮细胞生长的倍增时间为30.25±0.55小时,经4次传代后细胞倍增时间无明显延长,表明体外培养扩增4代后,细胞仍能保持早期的增殖能力,GMCSF对骨髓内皮细胞的体外增殖有明显刺激作用。文献报道内皮细胞表面有GMCSFR的存在,而内皮细胞本身也可以分泌GMCSF[11]。结合细胞周期测定的结果,可以认为,GMCSF促内皮细胞增殖的机制可能是GMCSF与GMCSFR结合,通过细胞内信号传递使更多的细胞进入S期来实现的。
【参考文献】
1LuttunA,CarmelietG,CarmelietP.Vascularprogenitors:frombiologytotreatment.TrendsCardiovascMed,2002;12:88-96
2RafiiS,LydenD.Therapeuticstemandprogenitorcelltransplantationfororganvascularizationandregeneration.NatMed,2003;9:702-712
3ZammarettiP,ZaischAH.Adult‘endothelialprogenitorcells’.Renewingvasculature.IntJBiochemCellBiol,2005;37:493-503
4KalkaC,MasudaH,TakahashiT,etal.Transplantationofexvivoexpandedendothelialprogenitorcellsfortherapeuticneovascularization.ProcNatlAcadSciUSA,2000;97:3422-3427
5KawamotoA,TkebuchavaT,YamaguchiJ,etal.Intramyocardialtransplantationofautologousendothelialprogenitorcellsfortherapeuticneovascularizationofmyocardialischemia.Circulation,2003;107:461-468
6HristovM,ErlW,WeberPC.EndothelialProgenitorCells:isolationandcharacterization.TrendsCardiovascMed,2003;13:201-206
7王绮如,严燕,汪保和.小鼠骨髓内皮细胞系的建立.中国实验血液学杂志,1997;5:360-366
8YonekuraH,SakuraiS,LiuX,etal.PlacentagrowthfactorandvascularendothelialgrowthfactorBandCexpressioninmicrovascularendothelialcellsandpericyts.Implicationinautocrineandparacrineregulationofangiogenesis.JBiolChem,1999;274:35172-35178
9RieckP,OliverL,EngelmannK,etal.Theroleofexogenous/endogenousbasicfibroblastgrowthfactor(FGF2)andtransforminggrowthfactorsbeta(TGFbeta1)onhumancornealendothelialcellsproliferationinvitro.ExpCellRes,1995;220:36-46
【关键词】人乳铁蛋白;癌细胞;细胞增殖
人乳铁蛋白(HumanLactoferrin,hLF)是主要存在于人乳清中的球蛋白,乳汁别是初乳中含量最高,具有广谱抗菌、抗病毒、抗肿瘤等作用。国外有学者将其应用于肿瘤患者的治疗,但是对其作用机制的研究较少。目前国内较少有关于hLF作用于细胞的报道,我们选用易早期转移的鼻咽癌(NPC)细胞作为研究对象,以中国仓鼠卵巢细胞(CHO)、人肝脏细胞(L02)作为正常细胞对照,观察hLF在体外是否具有抑制癌细胞生长的作用,探讨hLF抗肿瘤的作用机制,从而为肿瘤的治疗提供研究基础,为临床实验及应用提供新的理论依据。
一、材料与方法
1.1材料人鼻咽癌细胞(CNE)、中国仓鼠卵巢细胞(CHO)、人肝脏细胞(L02)均购自中国科学院上海细胞资源中心。重组hLF(Lot:L0520,溶于PBS中,储存浓度5mg/ml,-20℃储存备用)和噻唑蓝(MTT,Lot:M2128)均购自Sigma公司。RPMI1640、胎牛血清购自HyClone公司。其他试剂均为分析纯。
1.2实验方法
1.2.1细胞培养各细胞系均应用含10%胎牛血清和1%青链霉素的RPMI1640培养基,5%CO2,37℃培养。
1.2.2MTT法检测细胞增殖设空白对照组和hLF干预组。待细胞生长至对数生长期,接种于96孔细胞培养板,接种数为5×104/孔。每组细胞设5个平行孔,各组细胞分别加入不同浓度的hLF(0,1.25×10-3,2.5×10-3,5×10-3,10×10-3,20×10-3,40×10-3g/L),每孔均为200μl。作用24h后,加入MTT(5g/L,每孔20μl),继续培养4h,测定A570nm吸光度。
1.2.3细胞形态观察细胞经hLF处理后,倾去上层悬浮死细胞并用PBS洗两遍,加入新鲜培养基。同样处理对照孔细胞,将细胞置于倒置显微镜下,观察细胞形态的变化。
1.3统计学处理数据用x±s表示,组间比较用方差分析。
二、结果
2.1重组hLF对鼻咽癌细胞CNE、人肝脏细胞L02、中国仓鼠细胞CHO系的增殖能力的影响对CNE呈现剂量依赖性的抑制作用,而对正常细胞无抑制作用。人乳铁蛋白对各细胞体外增殖的影响与空白对照比较:1)P<0.05
2.2细胞形态学观察显微镜镜下可见,空白对照组癌细胞密集成片生长,如铺路卵石状,细胞膜圆润,透明,颗粒较少,细胞间界限清楚,并可隐约见到细胞核。hLF处理组癌细胞形态发生明显的改变,随hLF浓度增加,细胞从正常的增殖旺盛的贴壁生长,逐渐表现为生长缓慢,黏附力降低,细胞变圆,细胞胞质粗糙,细胞内颗粒逐渐增多,且透明度降低,立体感较差,细胞形态完整性受损,而正常细胞在细胞镜检图hLF作用下无显著变化。
三、讨论
hLF多种生物学功能通过免疫系统的激活与调节得以实现。Bezaul研究发现,乳铁蛋白能抑制鼠实体瘤的生长和转移。肿瘤内注射LF,可以明显的减小实体瘤的体积,且作用效果与LF干预天数相关。研究发现,乳铁蛋白的抗头颈部肿瘤作用是通过抑制肿瘤细胞增殖实现的。Wolf等发现,人乳铁蛋白通过阻断头颈部肿瘤细胞由G0到G1期的转化来抑制肿瘤细胞的增殖。人乳铁蛋白对鼠的SCC细胞系生长的抑制作用,与剂量成正相关;而且人乳铁蛋白抑制头颈部细胞癌的作用是通过直接的细胞毒作用及系统性的免疫调节作用实现的。
Varadhachary等人做了大量的口服临床试验,证实乳铁蛋白无药物相关的有害作用。鼻咽癌作为头颈部肿瘤之一,其恶性程度较高,早期即可出现颈部淋巴结转移,临床上有转移至骨盆、肺、肝等多器官的病例。选用鼻咽癌细胞作为研究对象,具有一定的代表意义。
本研究结果显示,人乳铁蛋白可以抑制鼻咽癌细胞增殖,且呈剂量依赖性,对正常细胞的增殖无明显抑制作用。这一结果,为开发乳铁蛋白的抗癌功效提供了理论依据。
【参考文献】
固定资产折旧额,是固定资产磨损价值货币表现,在一定时期内提取折旧的数额,取决于固定资产的规模与固定资产的磨损程度,这是传统会计核算折旧额时所遵循的原则。但在通货膨胀、物价上涨过快的条件下,计算折旧时,除了仍应遵循上述基本原则外,还应当考虑通货膨胀、货币贬值的因素,因为只有这样,才能保证所提折旧基金,能够从使用价值上恢复原有规模。如1985年投资100万元,购买每辆载重吨位4吨的10辆载重汽车,寿命期为10年,提取折旧100万元,1995年这批汽车报废,由于物价上涨,再用这100万元折旧额就无法购买具有原使用价值的10辆载重汽车。因此,在新的条件下,折旧额应当要保证固定资产原有使用价值得以补偿,这是折旧额应当遵循的原则之一,同时,亦是资产保值应遵守的准则。
二、折旧额的核算方法
(一)固定资产磨损价值贬值的量变规律。
为了正确地核算折旧额,即在通货膨胀条件下,能抵补货币贬值的损失,在固定资产寿命期各个时间阶段上所计算的折旧额之和,能够满足从使用价值上恢复原有固定资产规模的需要,这首先就需要分析固定资产磨损价值贬值的量变规律。
固定资产是长期使用的物质资料,而生产性的固定资产是物质产品生产过程中的劳动资料。因而,固定资产再生产的过程是:
购置建造一交付使用一报废一再购置建造。
从上述过程可以看出:建(购)置是固定资产原始价值的始点,报废是固定资产原始价值的终点。在寿命期中,固定资产每年在提取折旧后,其金额必要产生一个无形贬值量。这个贬值量的变化过程可用公式表示如下:
式中:Z代表固定资产原值;Z’代表货币贬值的损失量;Y代表年折旧额;L代表物价上涨率;l,2…n代表时序;n代表固定资产使用年限。
在通货膨胀条件下,为了避免固定资产贬值的损失,在核算折;日时,应当把贬值(Z’)加到折旧额中,进入产品成本,待产品出售后,收回折旧以满足更新固定资产的需要。
(二)核算折旧的公式设想。
上面从递减折旧的观点,考察固定资产逐年递减的贬值量的变化规律的,但为了正确计算年折旧额,可以从另外一个角度观察这个问题,即一方面以整个固定资产原值为基数,随着时间的推移,由于通货膨胀,货币贬值,可把逐年贬值量加到固定资产原值中去,使固定资产从其生命的始点到生命的终点,仍能保值。另一方面每年提取的折旧额,从第~年末开始,直至折旧终止为止亦逐年加进一个贬值额,并假定固定资产在报废时无残值,则可建立如下公式:
把上述方程作为如下整理,则:
整理后简得:
现仍以本文前面购买10辆汽车为例:
Z=100万元,n=10年
则该批汽车的年折旧额为:
计算结果,每年提取13.8909万元,在10年物价总水平上升87.186%的条件下,在10年后仍然能够购买载重量为4吨的10辆载重汽车。然而按传统的方法计算折旧,即100万元10年=10万元,在通货膨胀条件下,所计算的折旧总额,是无法按照原有固定资产使用价值规模更新全部固定资产,即无法保证固定资产保值的。
三、核算折旧额的几个具体问题
通过实例证明,笔者认为上面所设计并经过推导,论证所建立的在通货膨胀条件下,计算折旧额的公式是科学的,但在应用公式时,仍有下列问题需做进一步的研究。
(一)价格指数的选择。
通货膨胀,物价上涨,这是一个普遍的问题。但在现实经济生活中,由于各种商品在国计民生中的作用不同,因而其物价上涨幅度是不相同的。因此,在我国实际工作中编制有各种性质的价格指数。那么在计算固定资产折旧额时,应当采用哪种价格指数为宜呢?笔者认为,应当采用国家统计局编制的固定资产投资价格指数。这一指数综合反映我国固定资产投资价格的变动程度,而且与折旧额的联系最为密切。
(二)固定资产贬值率总额。
固定资产折旧的计算是一个十分重要经济问题,它关系到正确评价企业经济效益与国家财政收入等问题。因此国家财政部门应当根据固定资产投资价格总指数与分类指数,考虑到未来一段时期内经济发展的趋势,对价格变动作出预测,并以定额参数的形式公布,供各企业计算折旧时采用。当然我们不否认制定定额参数即货币贬值的定额参数是十分复杂的工作。但为了保证这项工作的准确性与科学性,可以在预测的基础上经有关专家讨论,尔后经有关权威机构批准,再行公布采用。
(三)定额贬值率与实际贬值率的问题。
货币定额贬值率与实际贬值率是要发生离差的,因此,根据定额货币贬值率计算的折旧额和实际货币贬值率计算的数值之间,必须要产生一个差数,为此需要调整。一般来讲,在年度执行过程中,可按货币定额贬值率计算,待年终决算时,再根据实际货币贬值率进行调整,其公式如下:
YI=Y[l+(L1-L)]
式中:YI代表调整后的折旧额;Y代表按货币定额或预计贬值率折旧额;LI代表实际货币贬值率;L代表定额货币贬值率。
设Y=13.8909万元;L1=0.07;L=0.0647