白血病细胞株分泌的基质金属蛋白酶在中枢神经系统白血病发病机制中的作用

目的 观察白血病细胞分泌的基质金属蛋白酶(MMP)-2和MMP-9对脑微血管内皮细胞(BMVEC)紧密连接蛋白ZO-1、claudin-5、occludin表达及对血脑屏障(BBB)通透性的影响,探讨MMP-2和MMP-9在中枢神经系统白血病(CNSL)发病机制中的作用.方法 ①实时定量PCR检测SHI-1、HL-60、U937细胞MMP-2、MMP-9基因的转录水平;明胶酶谱法检测细胞培养上清中MMP-2和MMP-9蛋白表达;体外穿膜实验观察各白血病细胞株的侵袭能力.②将原代人BMVEC接种于铺有Matrigel胶和纤维黏连蛋白包被的Transwell小室系统中,建立体外BBB模型.将蛋白酶抑制剂GM6001处理或未处理的SHI-1、HL-60、U937细胞或MMP-2/MMP-9基因沉默的SHI-1细胞接种于BBB模型的Transwell小室上层与BMVEC共培养,倒置相差显微镜观察BMVEC的形态变化,激光共聚焦显微镜观察紧密连接蛋白ZO-1、claudin-5和occludin的表达,计算白血病细胞的穿膜率.结果 ①SHI-1细胞表达较高转录水平的MMP-2和MMP-9及酶活性,且侵袭能力强于HL-60、U937细胞(P＜0.01).②与HL-60、SHI-1和U937细胞共培养后,融合致密的BMVEC之间出现间隙、细胞呈单个生长,紧密连接蛋白ZO-1、claudin-5和occludin的表达明显下调,各白血病细胞均不同程度地穿过体外BBB进入Transwell小室下层.其中SHI-1细胞对BMVEC的形态改变及3种紧密连接蛋白的下调最为明显,穿膜率最高.GM6001明显抑制白血病细胞分泌MMP-2和MMP-9,使BMVEC的形态有所恢复,同时上调ZO-1、claudin-5和occludin的表达,降低了BBB的通透性.③用siRNA分别沉默MMP-2和MMP-9基因后,SHI-1细胞分泌MMP-2和MMP-9被抑制,SHI-1细胞穿膜率较沉默前分别下降43.64％和57.30％(P＜0.01),ZO-1、claudin-5和occludin表达上调.结论 白血病细胞株分泌的MMP-2和MMP-9能通过降解BMVEC紧密连接蛋白ZO-1、claudin-5和occludin而破坏BBB.