急性髓系白血病患者骨髓间充质干细胞衰老相关基因的生物信息学分析及验证

作者：刘诗琦; 程晶莹; 姜雅静; 李英; 李庆华; 庞天翔^*

来源：中国实验血液学杂志, 2019, 27(02): 311-317.

DOI：10.19746/j.cnki.issn1009-2137.2019.02.001

• 急性髓系白血病
• 骨髓间充质干细胞
• 衰老
• 基因芯片
• 差异表达基因

目的:通过生物信息学方法筛选急性髓系白血病(AML)患者骨髓间充质干细胞(BM-MSC)衰老相关的差异表达基因并予以验证,为AML的科研和临床提供新的分子标志物。方法:应用血液病医院AML患者BMMSC制作基因表达谱芯片并参考从NCBI数据库GEO中选取的芯片GSE84881,综合地进行数据分析并筛选差异表达基因。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。收集病人及健康供者的骨髓样本,体外扩增MSC并应用RT-PCR技术检测衰老相关基因表达水平与芯片的一致性,辅以衰老相关β-半乳糖苷酶染色实验和MTT细胞增殖实验对AML患者BM-MSC表型和功能进行验证。结果: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。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。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实验表明,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COL3A1,CRYAB,DCN,CCL2,CTSC和IL6,这为AML的科学研究和临床治疗提供了新线索。

• 单位
  中国医学科学院北京协和医学院; 实验血液学国家重点实验室