探討一氧化氮釋放劑對於促進與抑制白血病細胞生長的影響

一氧化氮(nitric oxide，NO)在體內可以調節許多的生理功能，如: 神經訊息傳遞、血管擴張、血管平滑肌舒張及抑制血小板凝集等作用。而在腫瘤治療方面，其扮演著雙重的角色：具有促進腫瘤生長的活性，也具有抑制腫瘤生長的作用。一氧化氮因配位化學不安定，因此容易與細胞中的鐵結合而形成穩定複合物 ( dinitrosyl-dithiol iron complex，DNIC)，其可以使NO在生理中儲存與運輸較為安定，但同時也可能使細胞中的鐵釋出，影響鐵的平衡而造成細胞毒性的產生，其在腫瘤治療上NO影響細胞中的鐵，也可能會影響腫瘤細胞的生長。
目前除了生理功能誘導一氧化氮的釋放之外，也可藉由外加給予一氧化氮釋放劑(NO donor)，使其進入生理中再釋放出NO，進而影響生理功能及腫瘤細胞之生長。本研究之目的為投予不同的NO donors進入白血病細胞之後，對於白血病細胞造成的增生與抑制作用，是否與NO影響細胞中鐵離子的平衡有關。
本實驗中使用五種NO donors，分別為: SNAP、SIN-1、Nonoate、GSNO及Cys-NO，將其投予至三種白血病相關的細胞株 : K562、CCRF- CEM及NCIH929之中，觀察其對於腫瘤細胞所造成的影響。由細胞存活率試驗，評估NO donors對於細胞造成的增生及抑制作用；再藉由比色定量分析法直接檢測細胞中鐵的變化。
細胞存活率試驗中，當K562及CCRF-CEM細胞投予SNAP 、 GSNO及Nonoate的濃度相對較低 ( 50 - 800 ?嵱 )時有細胞增生作用，而NCIH929細胞則沒有細胞增生的現象，其細胞增生的作用為SNAP > GSNO > Nonoate；而當濃度高於1000 ?嵱則有細胞毒性的產生。NO donors對於細胞所造成的影響，主要透過產生NO來參與作用。促使細胞增生的作用可能為NO有抗氧化活性，可抑制自由基傷害；而血清的albumin也可以清除自由基避免SNAP對於細胞造成傷害； GSH ( glutathione ) 為重要的抗氧化物，抑制GSH使其無法清除生理環境中自由基等氧化物質的傷害，進而則會提升細胞毒性的產生。
而NO donors合併三價鐵(ferric ammonium citrate，FAC)，可使鐵進入細胞內而調節鐵的恆定，因此減少RSNO造成的細胞毒性；相對地，合併鐵的螯合劑(deferoxamine，DFO)，使其螯合細胞中的鐵，則會影響細胞鐵的平衡，而增加NO donors造成的細胞毒性。另外，使用比色定量分析法檢測細胞中的鐵，也發現投予NO donors會使細胞中測得的鐵減少，得知NO donors可能會影響細胞內的鐵。
總結以上結果，NO donors 對於細胞所造成的影響，可能低濃度NO具有抗氧化活性，可以避免自由基的傷害；高濃度的NO則會造成細胞毒性。另外 NO donors 也可能會影響細胞內的鐵的平衡。