AML與MSC來源的外泌體對MDS細胞株生物學(xué)特性的影響及機制研究
骨髓增生異常綜合征(myelodysplastic syndromes,MDS)是一組起源于造血干細胞的惡性克隆性疾病,主要表現(xiàn)為難治性血細胞減少、造血功能衰竭,高危組MDS患者有向急性髓系白血?。ˋcute myelogenous leukemia, AML)轉(zhuǎn)化的高風(fēng)險。目前,異基因造血干細胞移植(allo-HSCT)是高危組MDS患者最好的治療方案,但其來源仍是亟需解決的問題。而間充質(zhì)干細胞(Mesenchymal stem cell,MSC)是一種多能造血干細胞,在多種疾病的干細胞治療中發(fā)揮著重要的作用。此外,外泌體(exosome)是由細胞內(nèi)多泡體(multivesicular body,MVB) 與細胞膜融合后,釋放到細胞外基質(zhì)中的,一種直徑為30-100nm的脂質(zhì)包裹體結(jié)構(gòu)膜性囊泡,內(nèi)部包裹了蛋白、mRNA和microRNA等物質(zhì)。幾乎所有類型的細胞,都可以產(chǎn)生并釋放外泌體,其天然存在于體液中,包括血液、唾液、尿液和母乳。外泌體通過循環(huán)系統(tǒng)到達其他細胞與組織,產(chǎn)生遠程調(diào)控作用,被認為是細胞間交流的媒介,可影響疾病的的發(fā)生,發(fā)展和預(yù)后等。
在本工作中,研究團隊通過共培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)AML細胞株來源的外泌體抑制MDS細胞株的增殖、阻滯細胞周期進展、促進細胞凋亡和分化以及可致MDS細胞分泌更多的TNF-α和ROS。而間充質(zhì)干細胞來源的外泌體可抑制MDS細胞的增殖、阻滯細胞周期進展、促進細胞凋亡、抑制細胞分化以及釋放更多的IL-6。
本工作探究了AML與MSC來源的外泌體如何影響MDS細胞株生物學(xué)特性,以期探討外泌體在MDS疾病進展中的作用機制,為臨床精準診療MDS提供新的思路和理論依據(jù)。
A
B
C
D
圖1.透射電子顯微鏡下外泌體的形態(tài)特點(A);納米粒子追蹤分析顯示粒子大小分布(B);蛋白質(zhì)印跡分析外泌體和細胞裂解產(chǎn)物上的標志性蛋白(C);流式細胞術(shù)檢測外泌體的標志性蛋白(D)
A
B
C
D
E
F
G
圖2.AML細胞株的來源外泌體對MDS細胞株增殖的影響(A);AML細胞株來源的外泌體對MDS細胞株增殖、分化的影響(B);AML細胞株來源的外泌體對MDS細胞株周期的影響
(C);AML細胞株來源的外泌體對MDS細胞株凋亡的影響(D);AML細胞株來源的外泌體致MDS細胞株細胞因子的變化(E);AML細胞株來源的外泌體使MDS細胞株釋放Caspase3蛋白的情況(F);AML細胞株來源的外泌體使MDS細胞株釋放ROS的情況(G)
A
B
C
D
E
圖3.間充質(zhì)干細胞來源的外泌體對MDS細胞株增殖的影響(A);間充質(zhì)干細胞來源的外泌體對MDS細胞株增殖、分化的影響(B);間充質(zhì)干細胞來源的外泌體對MDS細胞株周期的影響
(C);間充質(zhì)干細胞來源的外泌體對MDS細胞株凋亡的影響(D);間充質(zhì)干細胞來源的外泌體致MDS細胞株細胞因子的改變(E)
圖4.AML細胞株來源的外泌體影響MDS的轉(zhuǎn)化模式圖
王宏偉和任方剛是該論文的共同通訊作者。劉曉麗是該論文的第一作者。該項目獲得血液病分子診療山西省重點實驗室以及山西省歸國留學(xué)基金的資助。
[1]Adès L, Itzykson R, Fenaux P. Myelodysplastic syndromes[J]. Lancet (London, England), 2014, 383(9936): 2239-2252.
[2]Cazzola M. Myelodysplastic Syndromes[J]. The New England Journal of Medicine, 2020, 383(14): 1358-1374.
[3]Estey E, Hasserjian R P, D?hner H. Distinguishing AML from MDS: a fixed blast percentage may no longer be optimal[J]. Blood, 2022, 139(3): 323-332.
[4]Estey E, Hasserjian R P, D?hner H. Distinguishing AML from MDS: a fixed blast percentage may no longer be optimal[J]. Blood, 2022, 139(3): 323-332.
[5]Zhang Y, Wu J, Qin T, Xu Z, Qu S, Pan L, Li B, Wang H, Zhang P, Yan X, Gong J, Gao Q, Gale R P, Xiao Z. Comparison of the revised 4th (2016) and 5th (2022) editions of the World Health Organization classification of myelodysplastic neoplasms[J]. Leukemia, 2022, 36(12): 2875-2882.