HL-60人原髓细胞白血病细胞株是白血病研究领域最为经典和广泛应用的体外模型之一。该细胞株源自一位急性早幼粒细胞白血病患者的外周血，具有悬浮生长、假二倍体核型以及显著的分化潜能等特征。在急性髓系白血病（acute myeloid leukemia, AML）的研究中，HL-60人原髓细胞白血病细胞不仅被用于探索白血病的发生发展机制，更在化疗耐药性研究、药物筛选以及细胞分化调控等领域发挥着重要的作用。
形态与生长特性
HL-60人原髓细胞白血病细胞细胞形态呈原粒细胞或淋巴母细胞形态，在悬浮状态下生长，核型为假二倍体，染色体众数为46。存在5个常见的标记染色体（M2至M6）和双微体（DM），其生长的倍增时间约为28-40小时。
主要应用领域
HL-60人原髓细胞白血病细胞是研究细胞分化、白血病机制和免疫功能的经典模型。在癌症研 究领域，主要用于研究白血病等癌症的发生、发展机制及药物作用。在免疫学的研究中，研究免疫细胞的功能和免疫调节。除此之外，HL-60人原髓细胞白血病细胞还会用于药物的筛选，作为模型评估抗白血病等药物的效果和毒性。另外在细胞分化研究中，是理想的体外模型，进行研究细胞分化的分子机制。在基因功能研究中，可作为转染宿主，用于基因过表达或沉默等研究。
应用案例
化疗是AML治疗的主要手段之一，阿霉素（adriamycin, ADR）作为重要的蒽环类抗肿瘤药物，对HL-60人原髓细胞白血病细胞具有良好的杀伤作用。然而，化疗过程中白血病细胞产生的多药耐药性已成为导致治疗失败和预后不良的主要原因。因此，以HL-60人原髓细胞白血病细胞为模型，深入探究耐药机制并寻找逆转耐药的策略，具有重要的临床意义。
miR-186-5p/NEK2轴与阿霉素耐药
近年来，微小RNA（miRNA）在白血病耐药性中的作用受到广泛关注。研究表明，miR-186在AML患者血清中呈现低表达，过表达miR-186可抑制白血病细胞增殖并促进其凋亡。以HL-60人原髓细胞白血病细胞为研究对象，通过浓度递增法成功构建了阿霉素耐药的HL-60/ADR细胞系。研究发现，与亲本HL-60细胞相比，耐药株HL-60/ADR中miR-186-5p表达水平显著降低，而细胞活力及半数抑制浓度（IC₅₀）值显著升高[1]。
进一步的功能实验表明，在HL-60/ADR细胞中过表达miR-186-5p后，细胞活力、IC₅₀值以及耐药相关蛋白P-糖蛋白（P-gp）和谷胱甘肽S-转移酶π（GST-π）的表达均显著降低[1]。生物信息学预测及荧光素酶报告实验证实，miR-186-5p可直接靶向结合NEK2（中心体相关激酶2）的3‘-UTR区域。更重要的是，共转染NEK2 mimic可部分逆转miR-186-5p对HL-60/ADR细胞耐药性的抑制作用[1]。这些结果表明，在HL-60人原髓细胞白血病细胞中，上调miR-186-5p可通过抑制NEK2表达来降低细胞对阿霉素的耐药性，为逆转AML耐药提供了新的潜在靶点。
miR-424/MEK1轴对增殖、凋亡及耐药性的调控
另一项针对HL-60人原髓细胞白血病细胞的研究揭示了miR-424在白血病调控中的重要作用。研究发现，与正常人外周血单核细胞相比，HL-60细胞中miR-424的表达水平显著降低，而MEK1（丝裂原活化蛋白激酶激酶1）的表达则显著升高。在HL-60人原髓细胞白血病细胞中过表达miR-424后，细胞增殖率显著下降，细胞凋亡率明显升高。同时，HL-60细胞对阿霉素的敏感性显著增加，IC₅₀值从0.46 μmol/L降至0.20 μmol/L[2]。
在分子机制层面，双荧光素酶报告实验证实miR-424可直接靶向MEK1的3‘-UTR。Western blot结果显示，过表达miR-424可显著下调HL-60细胞中MEK1、增殖标志物Ki67以及抗凋亡蛋白Bcl-2的表达，同时上调促凋亡蛋白Bax的表达[2]。该研究提示，在HL-60人原髓细胞白血病细胞中，miR-424可能通过靶向抑制MEK1表达，进而抑制细胞增殖、促进凋亡并提高细胞对阿霉素的化疗敏感性。
HL-60人原髓细胞白血病细胞增殖调控的另辟蹊径
除miRNA调控外，免疫微环境中的信号分子同样对HL-60人原髓细胞白血病细胞的生物学行为产生重要影响。本研究探讨了可溶性CD40配体（sCD40L）对HL-60细胞增殖的影响及其机制。研究发现，不同浓度（2、4、6 μg/mL）的sCD40L作用于HL-60人原髓细胞白血病细胞后，均能显著抑制细胞增殖，且呈明显的浓度依赖性和时间依赖性，以6 μg/mL作用48 h时抑制效果最为显著[3]。
机制研究表明，sCD40L可下调HL-60细胞中Survivin mRNA的表达以及IL-8的分泌水平[3]。Survivin是迄今为止公认的最强调亡抑制因子之一，在AML细胞系中普遍高表达；而IL-8作为CXC类趋化因子，在AML等多种恶性肿瘤中高表达，与肿瘤的生长及不良预后密切相关。该研究为HL-60人原髓细胞白血病细胞的增殖调控提供了新的认识，也为APL的治疗提供了潜在的新策略。
参考文献
[1] 周兰兰, 李铭杰, 关则兵, 等. miR-186-5p调控NEK2表达对HL-60细胞阿霉素耐药性的影响[J]. 山西医科大学学报, 2021, 52(10): 1272-1278.
[2] 戴进前, 倪庆仁, 张韵洁, 等. miR-424靶向MEK1对白血病HL-60细胞系增殖、凋亡及阿霉素耐药性的影响[J]. 海南医学, 2021, 32(14): 1773-1777.
[3] 封忠昕, 陈琦, 肖建辉, 等. 可溶性CD40配体对HL-60细胞增殖影响及其机制探讨[J]. 中华肿瘤防治杂志, 2016, 23(2): 69-73.
HL-60人原髓细胞白血病细胞是白血病研究领域最为经典和广泛应用的体外模型之一，具有悬浮生长、假二倍体核型以及显著的分化潜能等特征。