论文部分内容阅读
目的Polycomb家族成员BMI1在骨髓增生异常综合征（myelodysplasticsyndromes, MDS）和慢性髓细胞白血病（chronic myeloid leukemia, CML）中表达异常升高。本研究旨在进一步研究BMI1在恶性克隆性血液病髓系进展中的主要作用机制。方法：（1）采用实时定量PCR的方法检测MDS患者骨髓单个核细胞中BMI1转录水平表达，与非MDS贫血组比较并统计预后相关。进一步检测MDS患者骨髓CD34+细胞中BMI1转录水平表达，分析BMI1表达水平与MDS患者国际预后评分系统（International Prognostic Scoring System, IPSS）之间的相关性，并与初诊原发性急性髓系白血病（acute myeloid leukemia, AML）患者组比较。同时定量PCR检测CML患者不同疾病进展时期骨髓单个核细胞中BMI1转录水平表达，与初诊AML组比较。（2）克隆BMI1基因开放阅读框全长并重组到逆转录病毒载体，筛选BMI1高表达的单克隆K562和U937细胞株，检测细胞株一系列表型变化，包括细胞活力、生长曲线和对三氧化二砷的抗凋亡能力检测。并进一步检测K562细胞株转染BMI1前后细胞集落形成能力、对十四烷酰佛波醇-乙酯（TPA）诱导的髓系分化能力以及对丁酸钠（NaB）诱导的红系分化能力的变化。氯化硝基四氮唑蓝液（NBT）染色和流式细胞仪检测CD15表达用来检测TPA诱导K562细胞髓系分化。联苯胺染色和流式细胞仪检测CD71、GPA表达用来检测NaB诱导K562细胞红系分化。（3）采用染色质免疫共沉淀（chromatin immunoprecipitation，ChIP）结合PCR方法检测BMI1转染细胞株内PTEN和RUNX1启动子组蛋白乙酰化水平变化。ChIP结合二代高通量测序技术寻找K562和SKM-1细胞株内BMI1蛋白主要结合靶基因。结果：（1）BMI1在MDS患者骨髓单个核细胞中表达显著高于非MDS贫血组，MDS未缓解组BMI1表达显著高于缓解组，具有统计学差异p<0.05。BMI1在MDS患者骨髓CD34+细胞中表达与IPSS积分成正相关，R2=0.597p<0.01。此外，MDS向AML进展患者骨髓CD34+细胞中BMI1表达显著高于原发性AML组，具有统计学差异p<0.05。同时，BMI1在CML急变期患者骨髓单个核细胞中表达也显著高于原发性AML组，具有统计学差异p<0.05。（2）BMI1能够提高K562和U937细胞株的细胞活力，增强细胞株对三氧化二砷的抗凋亡能力。BMI1能够增加K562细胞集落形成能力，抑制TPA和NaB对K562细胞的诱导分化。（3）高表达BMI1单克隆K562细胞中PPEN和RUNX1表达下降，并且PTEN和RUNX1基因启动子DNA序列组蛋白乙酰化水平下降。ChIP结合二代高通量测序结果显示BMI1能够结合组蛋白去乙酰化酶复合物ZMYM3基因启动子序列，并通过ChIP-PCR验证。进一步研究发现高表达BMI1单克隆K562细胞中ZMYM3表达下降，ZMYM3靶基因C-FOS表达升高，并且C-FOS基因启动子DNA序列组蛋白乙酰化水平升高。结论：BMI1与MDS和CML疾病髓系进展密切相关。体外研究表明BMI1具有增加恶性克隆细胞肿瘤恶性程度和阻滞细胞分化功能。同时，BMI1通过直接或间接作用，对细胞组蛋白乙酰化修饰进行重编程。