论文部分内容阅读
背景:急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)是白血病中的常见类型,AML的主要特征反映在骨髓、外周血以及其他器官中出现恶性、低分化骨髓细胞的积累。常规的化疗方法虽然可以暂时缓解部分初治患者疾病的进展,但很难让复发的病人得到显著的疗效。我们需要探索新的治疗靶点和新的治疗方法,使患者总的生存时间得以延长成为了研究热点。骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cell,BM-MSC)在骨髓微环境中发挥重要作用。AML患者BM-MSC呈现明显的异质性,衰老细胞群增加的现象,衰老的MSC对造血微环境、造血调控和造血重建产生了不良影响,MSC的衰老可以加速AML病程的进展,也会影响造血干细胞移植治疗AML的成功率。因此,对AML患者BM-MSC衰老的深入研究已成为首要解决的问题。目的:通过生物信息学方法筛选AML患者BM-MSC衰老相关的差异表达基因并验证,为AML的科研和临床提供新的分子标志物。方法:(1)利用基因表达谱芯片技术检测中国医学科学院血液病医院的AML患者BM-MSC标本,并从NCBI数据库GEO中选取的芯片GSE84881作为参考,综合进行数据分析并筛选出差异表达基因。(2)运用DAVID分析软件进行基因本体论(GO)富集分析和KEGG通路富集分析,筛选出与AML患者BM-MSC衰老相关的差异表达基因。(3)收集病人及健康供者来源的骨髓样本,体外扩增MSC并应用RT-PCR技术验证衰老相关基因表达水平与芯片的一致性。(4)衰老相关β-半乳糖苷酶染色实验和MTT细胞增殖实验验证AML患者BM-MSC表型和功能的相关性。结果:(1)筛选出247个差异表达基因,其中有132个基因表达上调,115个基因表达下调。(2)侧重分析6个衰老相关基因,包括表达上调基因COL3A1(P=0.025)、CRYAB(P=0.0003)、DCN(P=0.0368)以及表达下调基因CCL2(P=0.0256)、CTSC(P=0.0001)、IL6(P=0.0482)。RT-PCR实验结果提示上述基因的表达差异与AML患者BM-MSC的衰老具有相关性。(3)衰老相关β-半乳糖苷酶染色实验证实,AML患者BM-MSC的染色阳性率与健康供者相比显著增高(P<0.0001);MTT实验证明,与健康供者相比,AML患者BM-MSC的增殖能力降低(P<0.0001)。结论:运用生物信息学方法对AML患者BM-MSC的芯片数据进行探索研究,筛选并验证了 6个与衰老相关的差异表达基因,分别是COL1,CRYA1,DCN,CCL2,CTSC和IL6,为AML的科学研究和临床治疗提供了新线索。