目的:研究铁过载对MDS骨髓造血功能的影响和其相关机制,分析铁过载对MDS患者造血和生存的影响,进一步论证铁过载在MDS发生发展中的重要意义。内容:构建铁过载MDS小鼠模型,研究铁过载对MDS小鼠骨髓造血功能和生存时间的影响及机制,统计临床病例,分析铁过载对患者骨髓造血和生存时间的影响。方法:1.MDS铁过载小鼠模型的建立及鉴定:通过逆转录病毒,将外源突变基因RUNX1-S291fs插入小鼠骨髓单个核细胞基因组,移植给经60Coγ射线照射的C57BL/6小鼠。8周后,腹腔注射铁剂,建立MDS铁过载小鼠模型。移植24周后,取小鼠外周血、骨髓、股骨、肝脏和脾脏鉴定:外周血和骨髓细胞瑞氏染色观察形态特征;股骨、肝脏和脾脏组织行HE染色检测病理变化;肝脏、脾脏和骨髓行普鲁士蓝染色观察铁沉积情况;流式细胞术检测小鼠骨髓细胞抗原表达情况;骨髓单个核细胞和脾组织蛋白行免疫印迹实验,确认RUNX1-S291fs基因转入后表达蛋白。移植后小鼠定期监测血常规和移植细胞嵌合率。2.铁过载对MDS小鼠造血的影响及机制:移植24周后,取小鼠骨髓细胞,通过流式细胞仪分析小鼠骨髓造血干祖细胞的比例,各期红细胞比例,以及骨髓细胞凋亡情况;取小鼠骨髓细胞行集落培养,重复铺板实验,以及竞争性移植实验检测小鼠造血干祖细胞的功能;检测小鼠骨髓液和骨髓红细胞中活性氧的水平,小鼠骨髓细胞活性氧生成和清除相关基因的m RNA表达水平,TGF-β家族相关基因的m RNA表达水平,并用ELISA的方法检测了GDF11蛋白的表达水平;观察各组小鼠的生存时间,移植后360天为观察终点。3.铁过载对MDS患者造血和生存的影响:统计天津市第一中心医院2008年1月-2017年12月的101例MDS患者,分析铁过载对患者骨髓涂片各类细胞的影响,以及铁过载对患者生存时间的影响并通过多因素分析论证MDS患者的相关预后因素。结果:4.注射铁剂的RUNX1-S291fs突变组小鼠合并有MDS和铁过载的病理特征,成功构建MDS铁过载小鼠模型,为研究铁过载对MDS的影响奠定基础;5.铁过载减少了正常造血干祖细胞的数量并影响MDS小鼠的红细胞成熟,铁过载影响MDS小鼠中正常HSPC的红细胞集落形成能力6.铁过载通过活性氧抑制MDS小鼠中的红细胞造血作用,GDF11在诱导活性氧生成中发挥作用;7.铁过载缩短了MDS小鼠的生存时间,但对正常小鼠在观察终点没有发现有统计学差异;8.在低中危MDS患者中,铁过载是患者的独立预后因素之一,并可减少患者的早期红系细胞的数量以及缩短患者的中位生存期。结论:本研究通过RUNX1-S291fs基因和体外注射铁剂,成功构建了MDS铁过载小鼠模型。我们的初步发现表明,铁过载损害MDS小鼠正常HSPC的比例和功能,特别是在红系造血中,其机制至少部分是通过GDF11诱导的ROS产生增加。铁过载缩短了MDS小鼠的生存时间。在低中危MDS患者中,铁过载是患者的独立预后因素之一,并可减少患者的红系早期细胞的数量以及缩短患者的中位生存期。