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文檔簡介
一、引言1.1研究背景與意義急性T淋巴細(xì)胞白血?。═-ALL)是一種起源于T淋巴細(xì)胞前體細(xì)胞的血液系統(tǒng)惡性腫瘤,在所有淋巴細(xì)胞白血病中占比約15%。其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,主要由基因突變或染色體易位引發(fā),導(dǎo)致調(diào)控T細(xì)胞發(fā)育和分化的關(guān)鍵蛋白異常,進(jìn)而促使白血病細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化。例如,超過50%的T-ALL患者存在NOTCH1或與Notch1信號傳導(dǎo)相關(guān)基因的遺傳學(xué)改變,引發(fā)Notch1通路的組成型激活;超70%的患者因CDKN2A位點(diǎn)缺失,致使p16/INK4A和p14/ARF抑制基因缺失。此外,T細(xì)胞受體基因重排也是T-ALL常見的遺傳學(xué)異常,如TCR與HOX基因、LMO基因、TAL基因的易位。T-ALL的發(fā)病率雖相對其他類型白血病較低,但卻嚴(yán)重威脅人類健康。它可發(fā)生于所有人群,其中2至5歲的幼兒最為好發(fā),且預(yù)后與患者年齡緊密相關(guān)。隨著多藥聯(lián)合強(qiáng)化療方案的應(yīng)用,T-ALL患兒的5年無事件生存期(EFS)已達(dá)70-75%,60歲以下成人的EFS為30-40%,60歲以上成人的EFS僅為10%。然而,該疾病極易復(fù)發(fā),一旦復(fù)發(fā),患者往往對化療產(chǎn)生耐藥性,預(yù)后極差,20%的兒童患者和大多數(shù)成年患者死于耐藥或復(fù)發(fā)性疾病。成人T-ALL的發(fā)病率約占成人ALL的25%,惡性程度高,治愈率和預(yù)后較差,患者在發(fā)病期間,淋巴細(xì)胞的異常增殖會破壞正常免疫反應(yīng),擾亂免疫系統(tǒng)功能,還可能出現(xiàn)發(fā)熱、體重意外減輕、盜汗、感染、出血和中樞神經(jīng)系統(tǒng)受累等藥物不良反應(yīng),這些嚴(yán)重并發(fā)癥甚至?xí)<吧?。在癌癥研究領(lǐng)域,N6-甲基腺苷(m6A)修飾成為研究熱點(diǎn)。m6A修飾是真核信使RNA(mRNA)中最常見的表觀轉(zhuǎn)錄組修飾,是一個動態(tài)且可逆的過程,對基因表達(dá)調(diào)控起著關(guān)鍵作用,參與多種生物過程,其失衡與多種癌癥的發(fā)生、發(fā)展緊密相關(guān)。在急性髓系白血?。ˋML)中,METTL3增加m6A豐度可增強(qiáng)AML的細(xì)胞生長并抑制髓系分化,同時,F(xiàn)TO參與AML的延遲分化并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。脂肪量和肥胖相關(guān)蛋白(FTO)作為一種m6A去甲基化酶,是m6A修飾過程中的關(guān)鍵“eraser”,負(fù)責(zé)去除m6A修飾,在多種癌癥的發(fā)生、發(fā)展過程中扮演重要角色。在白血病研究中,F(xiàn)TO被證實在AML的某些特定亞型中高表達(dá),其表達(dá)增加可使人AML細(xì)胞存活率、增殖能力提高,促進(jìn)正常造血干/祖細(xì)胞(HSPC)的癌化,并抑制ATRA誘導(dǎo)的AML細(xì)胞分化,通過降低m6A修飾豐度、降低靶mRNA轉(zhuǎn)錄本的穩(wěn)定性,負(fù)調(diào)控ASB2和RARA表達(dá),進(jìn)而影響白血病的發(fā)展進(jìn)程。在其他癌癥中,如肺鱗狀細(xì)胞癌,F(xiàn)TO通過降低m6A水平和mRNA穩(wěn)定性來調(diào)節(jié)MZF1表達(dá),從而促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。探究FTO對T-ALL細(xì)胞生長的影響具有重要的科學(xué)意義和臨床價值。從發(fā)病機(jī)制角度來看,深入研究FTO在T-ALL中的作用,有助于揭示T-ALL發(fā)病的潛在分子機(jī)制,為理解T-ALL的發(fā)生、發(fā)展過程提供新的視角。目前對T-ALL發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識雖有進(jìn)展,但仍存在許多未知領(lǐng)域,F(xiàn)TO在其中的作用機(jī)制研究尚少,填補(bǔ)這一空白有助于完善T-ALL發(fā)病機(jī)制的理論體系。在治療方面,若能明確FTO與T-ALL細(xì)胞生長的關(guān)聯(lián),有望將FTO作為新的治療靶點(diǎn),為開發(fā)針對T-ALL的靶向治療藥物提供理論依據(jù)。當(dāng)前T-ALL的治療手段存在諸多局限性,如化療藥物療效差、不良反應(yīng)多,靶向藥物種類有限,開發(fā)新的靶向治療策略迫在眉睫,F(xiàn)TO為T-ALL的治療提供了新的方向和可能,有助于提高T-ALL的治療效果,改善患者預(yù)后,減輕患者痛苦,具有重要的臨床應(yīng)用前景。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在T-ALL發(fā)病機(jī)制研究方面,國內(nèi)外學(xué)者已取得諸多重要成果。國內(nèi)山東大學(xué)紀(jì)春巖及葉靜靜團(tuán)隊研究發(fā)現(xiàn),基因改變在T-ALL的啟動和進(jìn)展中起關(guān)鍵作用,如notch受體1(NOTCH1)基因的突變會異常激活磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/AKT信號通路和表觀遺傳改變。國外研究也表明,超過50%的T-ALL患者存在NOTCH1或與Notch1信號傳導(dǎo)相關(guān)基因的遺傳學(xué)改變,引發(fā)Notch1通路的組成型激活;超70%的患者因CDKN2A位點(diǎn)缺失,致使p16/INK4A和p14/ARF抑制基因缺失。T細(xì)胞受體基因重排也是T-ALL常見的遺傳學(xué)異常,如TCR與HOX基因、LMO基因、TAL基因的易位。然而,目前對T-ALL發(fā)病機(jī)制的研究仍存在一些不足。雖然已明確多種基因改變和信號通路異常與T-ALL發(fā)病相關(guān),但這些因素之間的相互作用網(wǎng)絡(luò)尚未完全明晰,各信號通路之間如何協(xié)同調(diào)控T-ALL的發(fā)生、發(fā)展過程還需深入探究。在FTO與m6A修飾的研究領(lǐng)域,國內(nèi)外都進(jìn)行了大量探索。國外研究最早鑒定出FTO是一種m6A去甲基化酶,開啟了m6A修飾動態(tài)可逆研究的新篇章。國內(nèi)研究進(jìn)一步深入解析了FTO去除m6A修飾的分子機(jī)制,發(fā)現(xiàn)FTO通過其去甲基化酶活性,特異性識別并結(jié)合含有m6A修飾的RNA底物,利用α-酮戊二酸(α-KG)依賴的雙加氧酶活性,催化m6A位點(diǎn)的去甲基化反應(yīng),從而調(diào)控基因表達(dá)。在多種生理和病理過程中對FTO與m6A修飾的作用也有了較多研究。在胚胎發(fā)育過程中,F(xiàn)TO介導(dǎo)的m6A修飾對維持胚胎干細(xì)胞的多能性和分化潛能至關(guān)重要;在腫瘤發(fā)生發(fā)展方面,F(xiàn)TO通過調(diào)控m6A修飾影響癌基因和抑癌基因的表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。不過,目前對于FTO在不同組織和細(xì)胞類型中對m6A修飾的特異性調(diào)控機(jī)制,以及FTO與其他m6A修飾相關(guān)蛋白之間的相互作用關(guān)系,仍有待進(jìn)一步研究。不同組織和細(xì)胞中m6A修飾的分布和功能存在差異,F(xiàn)TO如何精準(zhǔn)調(diào)控這些特異性修飾,以及與其他“writer”“reader”蛋白如何協(xié)同作用,尚不清楚。在FTO在白血病中作用的研究方面,國內(nèi)外也取得了一定進(jìn)展。國內(nèi)研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)TO在急性髓系白血病(AML)的某些特定亞型中高表達(dá),其表達(dá)增加可使人AML細(xì)胞存活率、增殖能力提高,促進(jìn)正常造血干/祖細(xì)胞(HSPC)的癌化,并抑制ATRA誘導(dǎo)的AML細(xì)胞分化,通過降低m6A修飾豐度、降低靶mRNA轉(zhuǎn)錄本的穩(wěn)定性,負(fù)調(diào)控ASB2和RARA表達(dá),進(jìn)而影響白血病的發(fā)展進(jìn)程。國外研究團(tuán)隊也在探索FTO在白血病中的作用機(jī)制,以及針對FTO的靶向治療策略。但當(dāng)前FTO在白血病中的研究仍存在局限。雖然已明確FTO在部分白血病亞型中的作用及機(jī)制,但對于不同白血病亞型,F(xiàn)TO的作用是否存在差異,以及如何針對這些差異開發(fā)更精準(zhǔn)的治療策略,還需要進(jìn)一步研究。在臨床應(yīng)用方面,針對FTO的靶向藥物研發(fā)尚處于早期階段,面臨著藥物特異性、有效性和安全性等諸多挑戰(zhàn)。1.3研究目標(biāo)與內(nèi)容本研究旨在深入探究FTO對急性T淋巴細(xì)胞白血?。═-ALL)細(xì)胞生長的影響,并揭示其潛在的分子機(jī)制,為T-ALL的治療提供新的理論依據(jù)和潛在治療靶點(diǎn)。具體研究目標(biāo)如下:明確FTO表達(dá)水平與T-ALL細(xì)胞生長之間的關(guān)系,包括FTO高表達(dá)或低表達(dá)對T-ALL細(xì)胞增殖、凋亡、周期等生物學(xué)行為的影響。探究FTO影響T-ALL細(xì)胞生長過程中,對關(guān)鍵基因的m6A修飾水平及相關(guān)信號通路的調(diào)控作用。解析FTO促進(jìn)T-ALL細(xì)胞生長的分子機(jī)制,確定FTO的直接作用靶點(diǎn)及上下游調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。基于上述研究目標(biāo),本研究將開展以下內(nèi)容:FTO表達(dá)與T-ALL細(xì)胞生長關(guān)系研究:通過檢測不同T-ALL細(xì)胞系及臨床樣本中FTO的表達(dá)水平,分析其與T-ALL細(xì)胞生長狀態(tài)、患者預(yù)后等的相關(guān)性。運(yùn)用基因編輯技術(shù),構(gòu)建FTO過表達(dá)和敲低的T-ALL細(xì)胞模型,通過CCK-8、EdU、克隆形成等實驗檢測細(xì)胞增殖能力;通過AnnexinV-FITC/PI雙染、TUNEL等實驗檢測細(xì)胞凋亡情況;通過PI染色結(jié)合流式細(xì)胞術(shù)分析細(xì)胞周期分布,明確FTO對T-ALL細(xì)胞生長的影響。FTO對關(guān)鍵基因及信號通路影響研究:利用MeRIP-seq、RNA-seq等高通量測序技術(shù),篩選出FTO調(diào)控T-ALL細(xì)胞生長過程中,發(fā)生m6A修飾變化的關(guān)鍵基因及差異表達(dá)基因,通過生物信息學(xué)分析,富集相關(guān)信號通路。運(yùn)用qRT-PCR、Westernblot、免疫組化等實驗技術(shù),驗證關(guān)鍵基因和信號通路相關(guān)蛋白的表達(dá)變化。采用信號通路抑制劑或激動劑處理T-ALL細(xì)胞,觀察細(xì)胞生長及關(guān)鍵基因表達(dá)變化,明確FTO對關(guān)鍵信號通路的調(diào)控作用。FTO促進(jìn)T-ALL細(xì)胞生長分子機(jī)制研究:通過RNApull-down、RIP等實驗技術(shù),確定FTO直接結(jié)合的RNA靶點(diǎn),驗證FTO對靶點(diǎn)mRNA的m6A修飾及穩(wěn)定性的影響。運(yùn)用雙熒光素酶報告基因?qū)嶒?,驗證FTO對靶點(diǎn)基因啟動子活性的調(diào)控作用。通過構(gòu)建小鼠T-ALL模型,體內(nèi)驗證FTO對T-ALL細(xì)胞生長的影響及分子機(jī)制,為臨床治療提供實驗依據(jù)。1.4研究方法與技術(shù)路線本研究將綜合運(yùn)用多種研究方法,從細(xì)胞水平、動物水平和分子水平深入探究FTO對急性T淋巴細(xì)胞白血?。═-ALL)細(xì)胞生長的影響及分子機(jī)制,具體研究方法如下:細(xì)胞實驗:選取多種T-ALL細(xì)胞系,如Jurkat、Molt-4等,以及正常T淋巴細(xì)胞作為對照。通過細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),在適宜的培養(yǎng)條件下維持細(xì)胞生長。運(yùn)用基因編輯技術(shù),如CRISPR/Cas9系統(tǒng),構(gòu)建FTO過表達(dá)和敲低的T-ALL細(xì)胞模型。利用CCK-8法檢測細(xì)胞增殖活性,通過檢測細(xì)胞在不同時間點(diǎn)的吸光度值,繪制細(xì)胞生長曲線,直觀反映細(xì)胞增殖情況;采用EdU實驗,標(biāo)記正在進(jìn)行DNA合成的細(xì)胞,通過熒光顯微鏡觀察EdU陽性細(xì)胞的比例,準(zhǔn)確評估細(xì)胞增殖能力;進(jìn)行克隆形成實驗,將單細(xì)胞接種于培養(yǎng)皿中,培養(yǎng)一定時間后,計數(shù)形成的細(xì)胞克隆數(shù),分析細(xì)胞的克隆形成能力,以進(jìn)一步了解FTO對T-ALL細(xì)胞增殖的影響。利用AnnexinV-FITC/PI雙染法,通過流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞凋亡率,區(qū)分早期凋亡和晚期凋亡細(xì)胞;采用TUNEL法,標(biāo)記凋亡細(xì)胞中的DNA斷裂末端,通過熒光顯微鏡或流式細(xì)胞術(shù)檢測凋亡細(xì)胞數(shù)量,全面分析FTO對T-ALL細(xì)胞凋亡的影響。通過PI染色結(jié)合流式細(xì)胞術(shù),分析細(xì)胞周期分布,檢測G0/G1期、S期和G2/M期細(xì)胞的比例,探究FTO對T-ALL細(xì)胞周期的調(diào)控作用。動物實驗:選用免疫缺陷小鼠,如NOD/SCID小鼠,構(gòu)建小鼠T-ALL模型。將過表達(dá)或敲低FTO的T-ALL細(xì)胞通過尾靜脈注射或皮下注射的方式接種到小鼠體內(nèi),觀察小鼠的發(fā)病情況,包括體重變化、精神狀態(tài)、外周血白細(xì)胞計數(shù)等指標(biāo)。定期處死小鼠,取骨髓、脾臟、肝臟等組織,進(jìn)行病理分析,通過蘇木精-伊紅(HE)染色觀察組織形態(tài)學(xué)變化,免疫組化檢測FTO及相關(guān)蛋白的表達(dá)水平,進(jìn)一步驗證FTO對T-ALL細(xì)胞生長的影響。分子生物學(xué)技術(shù):利用MeRIP-seq技術(shù),對FTO過表達(dá)和敲低的T-ALL細(xì)胞進(jìn)行m6A修飾測序,篩選出發(fā)生m6A修飾變化的關(guān)鍵基因;運(yùn)用RNA-seq技術(shù),分析細(xì)胞中基因表達(dá)譜的變化,篩選出差異表達(dá)基因。通過生物信息學(xué)分析,對篩選出的基因進(jìn)行功能富集分析,如GO富集分析和KEGG通路富集分析,明確FTO調(diào)控T-ALL細(xì)胞生長過程中涉及的主要生物學(xué)功能和信號通路。采用qRT-PCR技術(shù),檢測關(guān)鍵基因的mRNA表達(dá)水平,驗證測序結(jié)果的準(zhǔn)確性;運(yùn)用Westernblot技術(shù),檢測相關(guān)蛋白的表達(dá)水平,分析FTO對關(guān)鍵基因和信號通路相關(guān)蛋白表達(dá)的影響。利用免疫組化技術(shù),檢測組織中相關(guān)蛋白的表達(dá)和定位,進(jìn)一步了解FTO在體內(nèi)對關(guān)鍵基因和信號通路的調(diào)控作用。通過RNApull-down實驗,結(jié)合質(zhì)譜分析,確定FTO直接結(jié)合的RNA靶點(diǎn);運(yùn)用RIP實驗,驗證FTO與靶點(diǎn)RNA的相互作用。通過mRNA穩(wěn)定性實驗,如放線菌素D處理實驗,檢測靶點(diǎn)mRNA的半衰期,分析FTO對靶點(diǎn)mRNA穩(wěn)定性的影響。采用雙熒光素酶報告基因?qū)嶒灒炞CFTO對靶點(diǎn)基因啟動子活性的調(diào)控作用,明確FTO在分子水平上促進(jìn)T-ALL細(xì)胞生長的作用機(jī)制。本研究的技術(shù)路線如圖1-1所示,首先收集T-ALL細(xì)胞系及臨床樣本,檢測FTO表達(dá)水平并分析其與細(xì)胞生長和患者預(yù)后的相關(guān)性。接著構(gòu)建FTO過表達(dá)和敲低的T-ALL細(xì)胞模型及小鼠T-ALL模型,通過細(xì)胞實驗和動物實驗檢測FTO對T-ALL細(xì)胞生長的影響。然后利用高通量測序技術(shù)篩選關(guān)鍵基因和信號通路,通過分子生物學(xué)實驗驗證FTO對關(guān)鍵基因和信號通路的調(diào)控作用,確定FTO直接作用靶點(diǎn)及上下游調(diào)控網(wǎng)絡(luò),最終揭示FTO促進(jìn)T-ALL細(xì)胞生長的分子機(jī)制。[此處插入技術(shù)路線圖1-1,圖中應(yīng)清晰展示從樣本收集、模型構(gòu)建、實驗檢測到機(jī)制解析的整個研究流程,各步驟之間用箭頭連接,注明主要實驗方法和技術(shù)]二、急性T淋巴細(xì)胞白血病及FTO相關(guān)理論基礎(chǔ)2.1急性T淋巴細(xì)胞白血病概述急性T淋巴細(xì)胞白血病(T-ALL)是急性淋巴細(xì)胞白血?。ˋLL)的一種重要病理類型,是一類起源于T淋巴細(xì)胞前體細(xì)胞的血液系統(tǒng)惡性腫瘤。在正常生理狀態(tài)下,T淋巴細(xì)胞前體細(xì)胞在骨髓中產(chǎn)生,隨后遷移至胸腺進(jìn)行發(fā)育和成熟,這一過程受到多種基因和信號通路的精確調(diào)控,以確保T淋巴細(xì)胞具備正常的免疫功能。然而,在T-ALL患者體內(nèi),T系前體細(xì)胞在骨髓和胸腺中發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化,細(xì)胞的增殖、分化和凋亡等過程出現(xiàn)嚴(yán)重紊亂。這些異常的白血病細(xì)胞呈現(xiàn)出不受控制的克隆性擴(kuò)增特性,大量積聚在骨髓、血液以及其他淋巴組織中,逐漸取代正常的造血干細(xì)胞和免疫細(xì)胞,導(dǎo)致正常造血功能被嚴(yán)重破壞。從分類角度來看,依據(jù)細(xì)胞表面抗原表達(dá)情況,T-ALL可細(xì)分為多個亞型。其中,流式細(xì)胞儀檢測原始/前體細(xì)胞胞漿CD3陽性是診斷T-ALL的關(guān)鍵指標(biāo)之一,在此基礎(chǔ)上,再結(jié)合其他T系標(biāo)志分子表達(dá)情況,可將其分為4個主要亞型。這種免疫表型分型對于評估成人T-ALL的預(yù)后具有重要指導(dǎo)意義,T-Ⅱ和T-Ⅲ是成人T-ALL的常見類型,二者約占85%。研究表明,T-Ⅰ和T-Ⅱ亞型的完全緩解率顯著低于T-Ⅲ和T-Ⅳ,這可能與成人T-ALL中CD34、CD13及CD33陽性表達(dá)高,以及復(fù)雜核型比例高密切相關(guān)。對于兒童T-ALL患者,免疫表型的預(yù)后評估意義相對不及成人。2016年WHO造血與淋巴系統(tǒng)腫瘤分類標(biāo)準(zhǔn)提出了早期前體T淋巴母細(xì)胞白血?。‥TP-ALL)這一暫定分類,該亞型在細(xì)胞生物學(xué)行為和臨床特征等方面與其他類型T-ALL存在顯著差異。例如,早期T前體細(xì)胞高表達(dá)造血干細(xì)胞標(biāo)志分子CD34、CD117等,以及髓系標(biāo)志分子CD13、CD33等,且造血干細(xì)胞和(或)髓系標(biāo)志分子陽性率≥25%,使其具有髓系分化潛能,卻不具備典型的淋系分化潛能;不表達(dá)CD1a和CD8或CD5弱表達(dá),提示ETP白血病細(xì)胞具有干細(xì)胞生物學(xué)特征,如增殖活躍、自我更新增強(qiáng);FLT3基因突變率(35%)高于Notch突變率(7.1%),58%的ETP-ALL存在RUNX1、IKZF1、ETV6、BCL2、GATA3和EP300等基因突變,這也為靶向藥物治療提供了潛在的靶點(diǎn)和方向;ETP-ALL約占兒童T-ALL的5.5%-16.2%,占成人T-ALL的7.4%-11.4%,無明顯年齡分布特征,但成年人ETP-ALL在分子遺傳學(xué)、分子生物學(xué)及表觀遺傳學(xué)改變方面具有高度異質(zhì)性;ETP-ALL患者較非ETP的ALL患者預(yù)后更差,10年總生存率和無事件生存率分別僅為19%、22%。在發(fā)病率方面,T-ALL可發(fā)生于所有人群,不過兒童和青少年是高發(fā)群體,成人也有一定比例發(fā)病。在兒童ALL患者中,T-ALL所占比例約為10%-15%,在成人患者中,這一比例約為25%。T-ALL的危害不容小覷,它不僅會嚴(yán)重破壞正常造血功能,導(dǎo)致患者出現(xiàn)貧血、發(fā)熱、出血等癥狀,還會因白血病細(xì)胞的增殖浸潤,引發(fā)肝脾顯著腫大、縱隔占位等問題,其中樞神經(jīng)系統(tǒng)白血?。–NSL)的發(fā)生率高于B-ALL,20%的T-ALL患者在初診時即已存在CNSL。從歷史數(shù)據(jù)來看,T-ALL的復(fù)發(fā)率較高,緩解率較差,遠(yuǎn)期生存率較低。在兒童ALL臨床分型中,T-ALL至少屬于中危類型,單純化療的治療效果欠佳,且容易復(fù)發(fā)。但隨著治療方案的不斷改進(jìn),如優(yōu)化甲氨蝶呤(MTX)治療劑量,以及檢測水平的顯著提高,像監(jiān)測微小殘留?。∕RD)水平及手段的進(jìn)步等,兒童T-ALL的預(yù)后得到了顯著改善,5年無事件生存率已達(dá)到80%。成人T-ALL的治療后生存預(yù)后則比兒童更差,約50%的成人患者在治療緩解后一年左右復(fù)發(fā),再次化療的緩解率僅為30%-45%,最終僅有40%的患者能夠?qū)崿F(xiàn)長期生存,而復(fù)發(fā)/難治型的T-ALL患者預(yù)后通常更為糟糕。目前,T-ALL的診斷主要依賴于多種檢測手段的綜合應(yīng)用。血象檢查中,初診外周血白細(xì)胞(WBC)計數(shù)明顯升高,有臨床統(tǒng)計顯示,在68例患者樣本中,68.2%的患者初診WBC計數(shù)≥50×109/L。MICM檢測是診斷的關(guān)鍵環(huán)節(jié),形態(tài)學(xué)上,以骨髓中原始及幼稚淋巴細(xì)胞占20%以上作為診斷依據(jù),同時需要對白血病細(xì)胞進(jìn)行表面抗原表達(dá)情況檢測,以明確細(xì)胞來源;免疫學(xué)方面,通過流式細(xì)胞儀檢測原始/前體細(xì)胞胞漿CD3陽性可診斷T-ALL,并依據(jù)其他T系標(biāo)志分子表達(dá)進(jìn)行亞型分類;細(xì)胞遺傳學(xué)檢測顯示,T-ALL染色體易位發(fā)生率低于B-ALL,異常核型發(fā)生率約為25%-50%,其中9p21區(qū)域小缺失所致p16抑癌基因失活最為常見,發(fā)生率可達(dá)70%,但此類染色體異常與預(yù)后的關(guān)系尚不明確;分子生物學(xué)檢測發(fā)現(xiàn),T-ALL分子遺傳學(xué)異常涉及的信號傳導(dǎo)路徑主要有NOTCH、PI3K/Akt/mTOR、IL-7R/Jak/Stat等,約60%的兒童T-ALL具有Notch1基因激活突變。此外,由于T-ALL發(fā)生CNSL的幾率較高,當(dāng)懷疑患者存在CNSL時,常需檢測腦脊液壓力、白細(xì)胞數(shù)量,甚至查找腦脊液中的白血病細(xì)胞。在治療方面,當(dāng)前T-ALL的治療仍采用與B-ALL相同的化療方案,但鑒于T-ALL的特點(diǎn),其治療原則存在一定差異。治療推薦采用強(qiáng)烈全身化療,并高度注重CNSL的防治。由于T-ALL在誘導(dǎo)緩解過程中對藥物的反應(yīng)不如B-ALL敏感,因此,強(qiáng)烈誘導(dǎo)化療、在短期內(nèi)顯著降低白血病負(fù)荷,對于提高誘導(dǎo)化療成功率和降低復(fù)發(fā)率至關(guān)重要。同時,需對患者的治療效果進(jìn)行及時評估,對于預(yù)計需要進(jìn)行異基因造血干細(xì)胞移植(allo-HSCT)的患者,應(yīng)提前做好移植準(zhǔn)備。盡管現(xiàn)有的治療手段在一定程度上改善了T-ALL患者的預(yù)后,但仍面臨諸多挑戰(zhàn)。化療藥物在殺傷白血病細(xì)胞的同時,也會對正常細(xì)胞造成嚴(yán)重?fù)p害,導(dǎo)致患者出現(xiàn)一系列不良反應(yīng),如惡心、嘔吐、脫發(fā)、免疫力下降等,影響患者的生活質(zhì)量和治療依從性。部分患者會對化療藥物產(chǎn)生耐藥性,使得治療效果大打折扣,復(fù)發(fā)風(fēng)險增加。對于復(fù)發(fā)/難治型T-ALL患者,目前缺乏有效的治療手段,患者的生存率極低。allo-HSCT雖然是一種有效的治療方法,但存在供體來源有限、移植后并發(fā)癥多、費(fèi)用高昂等問題,限制了其廣泛應(yīng)用。2.2FTO蛋白及其功能FTO基因在生物進(jìn)化過程中具有相當(dāng)古老的歷史,普遍存在于脊椎動物之中,然而在非脊椎生物里卻難覓其蹤。人類FTO基因定位于第16號染色體的16q12.2區(qū)域,基因長度達(dá)410.50kb,包含9個外顯子,其編碼的FTO蛋白由505個氨基酸組成,相對分子質(zhì)量約為59kDa。FTO基因在人體組織的各個發(fā)育階段均有廣泛表達(dá),尤其在下丘腦、骨骼肌、脂肪、肝臟、胰腺等組織中呈現(xiàn)高表達(dá)態(tài)勢。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中,F(xiàn)TO的表達(dá)較為廣泛,且在神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中均有表達(dá),這表明FTO在神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能維持中可能發(fā)揮著重要作用。FTO蛋白屬于α-酮戊二酸(α-KG)依賴的雙加氧酶家族,其催化結(jié)構(gòu)域與DNA修復(fù)酶AlkB高度相似,具備去甲基化酶活性。FTO可以利用α-KG作為輔助因子,在Fe2+和氧氣的參與下,催化m6A修飾的RNA發(fā)生去甲基化反應(yīng),將m6A轉(zhuǎn)化為普通的腺苷(A)。這種去甲基化作用能夠改變RNA的結(jié)構(gòu)和功能,進(jìn)而影響基因表達(dá)。在細(xì)胞內(nèi),F(xiàn)TO主要定位于細(xì)胞核中,這與其對核內(nèi)RNA的m6A修飾調(diào)控功能相契合,但在細(xì)胞質(zhì)中也能檢測到一定量的FTO,提示其可能在細(xì)胞質(zhì)中也參與RNA代謝過程。在正常生理過程中,F(xiàn)TO參與了多種重要的生物學(xué)調(diào)控。在能量代謝方面,F(xiàn)TO基因與肥胖密切相關(guān),其單核苷酸多態(tài)性(SNP)與肥胖風(fēng)險顯著相關(guān)。攜帶特定FTO基因變異的個體,肥胖風(fēng)險大幅增加,這可能是因為FTO通過調(diào)控下丘腦相關(guān)基因的表達(dá),影響食欲和能量平衡。FTO基因的rs9939609多態(tài)性位點(diǎn)與BMI顯著相關(guān),攜帶風(fēng)險等位基因的個體,BMI更高,能量攝入增加,能量消耗減少。在胚胎發(fā)育過程中,F(xiàn)TO也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。敲除小鼠的FTO基因會導(dǎo)致胚胎發(fā)育異常,如胚胎致死、生長遲緩等,這表明FTO對于胚胎的正常發(fā)育不可或缺。在小鼠胚胎干細(xì)胞中,F(xiàn)TO通過調(diào)控m6A修飾水平,影響干細(xì)胞的自我更新和分化能力,維持胚胎干細(xì)胞的多能性。在疾病方面,F(xiàn)TO與多種疾病的發(fā)生、發(fā)展緊密相連。在腫瘤領(lǐng)域,F(xiàn)TO的作用較為復(fù)雜,在不同腫瘤中表現(xiàn)出不同的功能。在急性髓系白血?。ˋML)中,F(xiàn)TO高表達(dá)可促進(jìn)白血病細(xì)胞的增殖、存活,抑制細(xì)胞分化,通過降低ASB2和RARA等基因mRNA的m6A修飾水平,降低其穩(wěn)定性,進(jìn)而影響白血病的發(fā)展進(jìn)程。在乳腺癌中,F(xiàn)TO同樣高表達(dá),通過調(diào)控m6A修飾,影響相關(guān)基因的表達(dá),促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。在胃癌中,F(xiàn)TO的表達(dá)與腫瘤的惡性程度和預(yù)后密切相關(guān),高表達(dá)的FTO可促進(jìn)胃癌細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移。除了腫瘤,F(xiàn)TO還與代謝性疾病密切相關(guān)。在2型糖尿病中,F(xiàn)TO基因變異與糖尿病的發(fā)病風(fēng)險增加相關(guān),可能是通過影響胰島素分泌、胰島素敏感性以及能量代謝等多個環(huán)節(jié),參與糖尿病的發(fā)病過程。FTO作為一種重要的m6A去甲基化酶,在正常生理和疾病狀態(tài)下都發(fā)揮著關(guān)鍵作用,其對基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制復(fù)雜,涉及多個生物學(xué)過程和信號通路,深入研究FTO的功能和作用機(jī)制,對于理解相關(guān)生理和病理過程具有重要意義。2.3m6A修飾與基因表達(dá)調(diào)控m6A修飾是指在真核生物RNA的腺嘌呤(A)殘基的第6位氮原子上添加甲基基團(tuán)的化學(xué)修飾過程,是真核生物mRNA中最常見的一種轉(zhuǎn)錄后修飾。這種修飾廣泛存在于各種RNA分子中,包括mRNA、非編碼RNA(如lncRNA、circRNA等)。m6A修飾在mRNA上的分布并非隨機(jī),而是呈現(xiàn)出一定的偏好性。大量研究表明,m6A修飾主要富集于mRNA的3’非翻譯區(qū)(3’UTR)、終止密碼子附近以及長外顯子區(qū)域。在3’UTR區(qū)域,m6A修飾可能與mRNA的穩(wěn)定性、翻譯效率以及mRNA的轉(zhuǎn)運(yùn)等過程密切相關(guān);在終止密碼子附近,m6A修飾可能影響翻譯的終止和核糖體的解離;長外顯子區(qū)域的m6A修飾則可能參與mRNA的剪接過程。m6A修飾的形成是一個動態(tài)且可逆的過程,由多種酶共同參與調(diào)控。其中,負(fù)責(zé)添加m6A修飾的酶被稱為“writers”,主要包括甲基轉(zhuǎn)移酶樣3(METTL3)、甲基轉(zhuǎn)移酶樣14(METTL14)、Wilms腫瘤1關(guān)聯(lián)蛋白(WTAP)等。METTL3和METTL14可形成穩(wěn)定的異源二聚體,其中METTL3具有催化活性,能夠?qū)⒓谆鶊F(tuán)從S-腺苷甲硫氨酸(SAM)轉(zhuǎn)移到RNA的腺嘌呤殘基上,實現(xiàn)m6A修飾的添加;METTL14則主要負(fù)責(zé)增強(qiáng)METTL3與RNA底物的結(jié)合能力,促進(jìn)m6A修飾的發(fā)生。WTAP作為一種輔助蛋白,能夠與METTL3-METTL14復(fù)合物相互作用,調(diào)節(jié)復(fù)合物在細(xì)胞核內(nèi)的定位和活性,進(jìn)而影響m6A修飾的效率和特異性。此外,還有一些其他的輔助因子,如VIRMA、ZC3H13、HAKAI和RBM15/RBM15B等,也參與到m6A修飾的過程中,它們與METTL3-METTL14-WTAP復(fù)合物共同構(gòu)成了m6A甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合物,協(xié)同完成m6A修飾的添加。去除m6A修飾的酶被稱為“erasers”,主要包括脂肪量和肥胖相關(guān)蛋白(FTO)和AlkB同源物5(ALKBH5)。FTO和ALKBH5都屬于α-酮戊二酸(α-KG)依賴的雙加氧酶家族,它們能夠利用α-KG作為輔助因子,在Fe2+和氧氣的參與下,催化m6A修飾的RNA發(fā)生去甲基化反應(yīng),將m6A轉(zhuǎn)化為普通的腺苷(A)。FTO對不同類型的RNA底物具有一定的選擇性,除了mRNA外,還能夠?qū)σ恍┓蔷幋aRNA進(jìn)行去甲基化修飾;ALKBH5則主要作用于mRNA,其去甲基化活性在細(xì)胞核內(nèi)發(fā)揮重要作用,對維持mRNA的m6A修飾平衡至關(guān)重要。通過“writers”和“erasers”的協(xié)同作用,細(xì)胞內(nèi)的m6A修飾水平得以動態(tài)調(diào)控,維持在一個相對穩(wěn)定的狀態(tài),以滿足細(xì)胞正常生理功能的需求。能夠識別并結(jié)合m6A修飾位點(diǎn)的蛋白被稱為“readers”,它們通過特異性識別m6A修飾,介導(dǎo)m6A修飾對RNA代謝和功能的調(diào)控作用。常見的“readers”蛋白包括YTH結(jié)構(gòu)域蛋白家族(YTHDF1、YTHDF2、YTHDF3、YTHDC1、YTHDC2)、胰島素樣生長因子2mRNA結(jié)合蛋白家族(IGF2BPs)、異質(zhì)核核糖核蛋白家族(hnRNPs)等。YTHDF1能夠與m6A修飾的mRNA結(jié)合,招募真核翻譯起始因子3(eIF3),促進(jìn)mRNA的翻譯過程,提高蛋白質(zhì)的合成效率;YTHDF2則主要通過與m6A修飾的mRNA結(jié)合,將其靶向到細(xì)胞內(nèi)的降解機(jī)制,促進(jìn)mRNA的降解,從而調(diào)控mRNA的穩(wěn)定性和豐度;YTHDF3可以與YTHDF1和YTHDF2相互作用,協(xié)同調(diào)節(jié)mRNA的翻譯和降解過程。IGF2BPs能夠識別并結(jié)合m6A修飾的mRNA,增強(qiáng)mRNA的穩(wěn)定性,促進(jìn)其翻譯過程,在細(xì)胞增殖、分化等過程中發(fā)揮重要作用;hnRNPs家族中的一些成員,如hnRNPA2B1等,也能夠識別m6A修飾位點(diǎn),參與mRNA的剪接、轉(zhuǎn)運(yùn)和翻譯等過程。m6A修飾對基因表達(dá)的調(diào)控作用貫穿于RNA代謝的各個環(huán)節(jié),包括轉(zhuǎn)錄、剪接、轉(zhuǎn)運(yùn)、翻譯和降解等過程。在轉(zhuǎn)錄水平,m6A修飾可以通過影響染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合,間接調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄起始和延伸。研究發(fā)現(xiàn),m6A修飾能夠改變?nèi)旧|(zhì)的可及性,使某些基因區(qū)域更容易被轉(zhuǎn)錄因子識別和結(jié)合,從而促進(jìn)基因的轉(zhuǎn)錄;m6A修飾還可以通過與一些轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子相互作用,影響轉(zhuǎn)錄復(fù)合物的組裝和活性,進(jìn)而調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄效率。在剪接過程中,m6A修飾可以影響mRNA前體的剪接方式,導(dǎo)致不同的剪接異構(gòu)體產(chǎn)生。m6A修飾可能通過干擾剪接因子與mRNA前體的結(jié)合,或者作為某些RNA結(jié)合蛋白的對接位點(diǎn),影響剪接體的組裝和功能,從而調(diào)控mRNA的選擇性剪接。在mRNA的轉(zhuǎn)運(yùn)過程中,m6A修飾也發(fā)揮著重要作用。研究表明,m6A修飾可以促進(jìn)mRNA從細(xì)胞核向細(xì)胞質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn),保證mRNA能夠及時到達(dá)細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行翻譯。具體機(jī)制可能是m6A修飾與一些參與mRNA轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白相互作用,形成特定的轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合物,協(xié)助mRNA通過核孔復(fù)合物進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。在翻譯水平,m6A修飾對mRNA的翻譯效率有著顯著影響。如前文所述,YTHDF1等“readers”蛋白能夠與m6A修飾的mRNA結(jié)合,招募翻譯起始因子,促進(jìn)mRNA的翻譯過程,提高蛋白質(zhì)的合成效率;而在某些情況下,m6A修飾也可能抑制mRNA的翻譯,具體機(jī)制可能與m6A修飾位點(diǎn)的位置、周圍的核苷酸序列以及與之相互作用的“readers”蛋白等因素有關(guān)。在mRNA的降解過程中,m6A修飾同樣起著關(guān)鍵調(diào)控作用。YTHDF2等蛋白能夠識別并結(jié)合m6A修飾的mRNA,將其招募到細(xì)胞內(nèi)的降解機(jī)制,如CCR4-NOT去乙?;笍?fù)合物、HRSP12-RNaseP-MRP復(fù)合物等,促進(jìn)mRNA的降解,從而調(diào)節(jié)mRNA的半衰期和豐度。此外,m6A修飾還可以通過與microRNA(miRNA)的相互作用,間接影響mRNA的穩(wěn)定性和翻譯過程。研究發(fā)現(xiàn),m6A修飾與miRNA結(jié)合位點(diǎn)之間存在著很強(qiáng)的相關(guān)性,m6A修飾可能影響miRNA與mRNA的互補(bǔ)配對,從而調(diào)控miRNA對mRNA的降解和翻譯抑制作用。m6A修飾作為一種重要的RNA表觀遺傳修飾,通過其動態(tài)可逆的修飾過程以及與“writers”“erasers”“readers”等蛋白的相互作用,廣泛參與基因表達(dá)的調(diào)控,對RNA代謝的各個環(huán)節(jié)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,在細(xì)胞的生長、發(fā)育、分化以及疾病的發(fā)生、發(fā)展等過程中發(fā)揮著不可或缺的作用。三、FTO與急性T淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞生長關(guān)系的研究3.1實驗材料與方法3.1.1實驗材料細(xì)胞系:選用人急性T淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞系Jurkat和Molt-4,這兩種細(xì)胞系在T-ALL研究中應(yīng)用廣泛,具有典型的T-ALL細(xì)胞特征。同時,選取正常T淋巴細(xì)胞作為對照,用于對比分析FTO在正常與病變T淋巴細(xì)胞中的表達(dá)差異及對細(xì)胞生長的不同影響。正常T淋巴細(xì)胞取自健康志愿者的外周血,通過密度梯度離心法分離獲得,確保細(xì)胞的純度和活性。動物模型:選用6-8周齡的雌性NOD/SCID小鼠,購自[供應(yīng)商名稱]。該品系小鼠免疫缺陷,對人源細(xì)胞的免疫排斥反應(yīng)低,適合用于構(gòu)建人急性T淋巴細(xì)胞白血病的異種移植模型。小鼠飼養(yǎng)于特定病原體(SPF)級動物房,環(huán)境溫度控制在22±2℃,相對濕度為50%-60%,12小時光照/黑暗循環(huán),自由攝食和飲水,以確保小鼠處于良好的生理狀態(tài),減少環(huán)境因素對實驗結(jié)果的干擾。主要試劑:RPMI-1640培養(yǎng)基購自[品牌名稱],富含多種營養(yǎng)成分,適合T淋巴細(xì)胞的生長和增殖;胎牛血清(FBS)購自[品牌名稱],為細(xì)胞提供生長所需的各種生長因子和營養(yǎng)物質(zhì);青霉素-鏈霉素雙抗溶液購自[品牌名稱],用于防止細(xì)胞培養(yǎng)過程中的細(xì)菌污染;胰蛋白酶購自[品牌名稱],用于細(xì)胞的消化傳代;Lipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑購自[品牌名稱],具有高效的轉(zhuǎn)染效率,可將外源基因?qū)爰?xì)胞;FTO過表達(dá)質(zhì)粒和shRNA干擾質(zhì)粒由[公司名稱]合成,序列經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計,確保過表達(dá)和干擾效果的特異性;CCK-8試劑盒購自[品牌名稱],用于檢測細(xì)胞增殖活性;AnnexinV-FITC/PI凋亡檢測試劑盒購自[品牌名稱],可準(zhǔn)確區(qū)分早期凋亡和晚期凋亡細(xì)胞;PI染色液購自[品牌名稱],用于細(xì)胞周期分析;RNA提取試劑盒購自[品牌名稱],能夠高效提取細(xì)胞中的總RNA;反轉(zhuǎn)錄試劑盒購自[品牌名稱],將RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA,以便后續(xù)的qRT-PCR檢測;qRT-PCR試劑購自[品牌名稱],具有高靈敏度和特異性,用于檢測基因的mRNA表達(dá)水平;BCA蛋白定量試劑盒購自[品牌名稱],用于測定細(xì)胞裂解液中的蛋白濃度;Westernblot相關(guān)試劑,包括SDS凝膠制備試劑盒、轉(zhuǎn)膜緩沖液、封閉液、一抗和二抗等,均購自[品牌名稱],用于檢測蛋白的表達(dá)水平。一抗包括抗FTO抗體、抗增殖相關(guān)蛋白Ki-67抗體、抗凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2和Bax抗體等,二抗為相應(yīng)的辣根過氧化物酶(HRP)標(biāo)記的羊抗兔或羊抗鼠抗體。主要儀器:CO?培養(yǎng)箱購自[品牌名稱],能夠精確控制溫度、濕度和CO?濃度,為細(xì)胞提供穩(wěn)定的培養(yǎng)環(huán)境;超凈工作臺購自[品牌名稱],通過過濾空氣,提供無菌的操作空間;倒置顯微鏡購自[品牌名稱],用于觀察細(xì)胞的形態(tài)和生長狀態(tài);流式細(xì)胞儀購自[品牌名稱],可對細(xì)胞進(jìn)行多參數(shù)分析,如細(xì)胞凋亡、細(xì)胞周期等;實時熒光定量PCR儀購自[品牌名稱],用于定量檢測基因的mRNA表達(dá)水平;電泳儀和轉(zhuǎn)膜儀購自[品牌名稱],用于Westernblot實驗中的蛋白電泳和轉(zhuǎn)膜;酶標(biāo)儀購自[品牌名稱],用于讀取CCK-8實驗中的吸光度值。3.1.2實驗方法細(xì)胞培養(yǎng):將Jurkat和Molt-4細(xì)胞接種于含10%FBS、1%青霉素-鏈霉素雙抗的RPMI-1640培養(yǎng)基中,置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。定期觀察細(xì)胞的生長狀態(tài),當(dāng)細(xì)胞密度達(dá)到80%-90%時,進(jìn)行傳代培養(yǎng)。傳代時,棄去舊培養(yǎng)基,用PBS緩沖液洗滌細(xì)胞2-3次,加入適量的胰蛋白酶消化液,37℃孵育1-2分鐘,待細(xì)胞變圓脫落后,加入含血清的培養(yǎng)基終止消化,吹打均勻后,按1:3-1:5的比例將細(xì)胞接種到新的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)。正常T淋巴細(xì)胞在相同的培養(yǎng)條件下進(jìn)行培養(yǎng),但培養(yǎng)基中需添加適量的白細(xì)胞介素-2(IL-2),以促進(jìn)其生長和維持活性。細(xì)胞轉(zhuǎn)染:將處于對數(shù)生長期的Jurkat和Molt-4細(xì)胞接種于6孔板中,每孔細(xì)胞密度為1×10?個,培養(yǎng)24小時,待細(xì)胞貼壁后進(jìn)行轉(zhuǎn)染。按照Lipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑的說明書,將FTO過表達(dá)質(zhì)?;騭hRNA干擾質(zhì)粒與轉(zhuǎn)染試劑混合,室溫孵育15-20分鐘,形成轉(zhuǎn)染復(fù)合物。將轉(zhuǎn)染復(fù)合物加入到細(xì)胞培養(yǎng)孔中,輕輕混勻,繼續(xù)培養(yǎng)4-6小時后,更換為新鮮的培養(yǎng)基。轉(zhuǎn)染48-72小時后,通過qRT-PCR和Westernblot檢測FTO的過表達(dá)或敲低效率,篩選出效果最佳的轉(zhuǎn)染組進(jìn)行后續(xù)實驗。CCK-8檢測細(xì)胞增殖:將轉(zhuǎn)染后的Jurkat和Molt-4細(xì)胞以及正常T淋巴細(xì)胞以每孔5×103個的密度接種于96孔板中,每組設(shè)置5個復(fù)孔。分別在接種后的0、24、48、72和96小時,向每孔加入10μlCCK-8試劑,37℃孵育1-2小時,使CCK-8試劑與細(xì)胞中的線粒體脫氫酶反應(yīng)生成Formazan結(jié)晶。用酶標(biāo)儀在450nm波長處測定各孔的吸光度值(OD值),以O(shè)D值為縱坐標(biāo),時間為橫坐標(biāo),繪制細(xì)胞生長曲線,評估細(xì)胞的增殖能力。EdU檢測細(xì)胞增殖:按照EdU試劑盒的說明書進(jìn)行操作。將轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞接種于24孔板中,每孔細(xì)胞密度為1×10?個,培養(yǎng)24小時后,加入EdU工作液,使其終濃度為10μM,繼續(xù)培養(yǎng)2-3小時。棄去培養(yǎng)基,用PBS緩沖液洗滌細(xì)胞3次,每次5分鐘。加入4%多聚甲醛固定液,室溫固定15-20分鐘,然后用PBS緩沖液洗滌3次。加入0.5%TritonX-100通透液,室溫孵育10-15分鐘,再用PBS緩沖液洗滌3次。加入Click反應(yīng)液,室溫避光孵育30分鐘,使EdU與熒光染料發(fā)生特異性反應(yīng)。用PBS緩沖液洗滌3次后,加入DAPI染液,室溫避光孵育5-10分鐘,對細(xì)胞核進(jìn)行染色。最后,用熒光顯微鏡觀察并拍照,統(tǒng)計EdU陽性細(xì)胞的比例,反映細(xì)胞的增殖情況。克隆形成實驗:將轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞以每孔500個的密度接種于6孔板中,每組設(shè)置3個復(fù)孔。培養(yǎng)10-14天后,棄去培養(yǎng)基,用PBS緩沖液洗滌細(xì)胞2-3次。加入4%多聚甲醛固定液,室溫固定15-20分鐘,然后用PBS緩沖液洗滌3次。加入0.1%結(jié)晶紫染液,室溫染色10-15分鐘,使細(xì)胞克隆著色。用流水緩慢沖洗,去除多余的染液,待干燥后,計數(shù)細(xì)胞克隆數(shù)(大于50個細(xì)胞的克隆為有效克?。?,分析細(xì)胞的克隆形成能力。AnnexinV-FITC/PI雙染檢測細(xì)胞凋亡:將轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞收集到離心管中,1000rpm離心5-8分鐘,棄去上清液。用PBS緩沖液洗滌細(xì)胞2次,然后加入500μlBindingBuffer重懸細(xì)胞。加入5μlAnnexinV-FITC和5μlPI染液,輕輕混勻,室溫避光孵育15-20分鐘。用流式細(xì)胞儀檢測,在FL1-FITC和FL2-PI通道分別檢測AnnexinV-FITC和PI的熒光強(qiáng)度,根據(jù)散點(diǎn)圖區(qū)分正常細(xì)胞(AnnexinV?/PI?)、早期凋亡細(xì)胞(AnnexinV?/PI?)、晚期凋亡細(xì)胞(AnnexinV?/PI?)和壞死細(xì)胞(AnnexinV?/PI?),計算細(xì)胞凋亡率。TUNEL檢測細(xì)胞凋亡:按照TUNEL試劑盒的說明書進(jìn)行操作。將轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞接種于預(yù)先放置有蓋玻片的24孔板中,每孔細(xì)胞密度為1×10?個,培養(yǎng)24小時后,用4%多聚甲醛固定液固定15-20分鐘,然后用PBS緩沖液洗滌3次。加入0.1%TritonX-100通透液,室溫孵育10-15分鐘,再用PBS緩沖液洗滌3次。加入TUNEL反應(yīng)混合液,37℃避光孵育60-90分鐘,使TdT酶催化dUTP-FITC標(biāo)記到凋亡細(xì)胞的DNA斷裂末端。用PBS緩沖液洗滌3次后,加入DAPI染液,室溫避光孵育5-10分鐘,對細(xì)胞核進(jìn)行染色。最后,用熒光顯微鏡觀察并拍照,統(tǒng)計TUNEL陽性細(xì)胞的比例,評估細(xì)胞凋亡情況。PI染色檢測細(xì)胞周期:將轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞收集到離心管中,1000rpm離心5-8分鐘,棄去上清液。用PBS緩沖液洗滌細(xì)胞2次,然后緩慢加入預(yù)冷的70%乙醇,4℃固定過夜。固定后的細(xì)胞1000rpm離心5-8分鐘,棄去乙醇,用PBS緩沖液洗滌2次。加入500μlPI染色液(含RNaseA),37℃避光孵育30-60分鐘,使PI與細(xì)胞內(nèi)的DNA結(jié)合。用流式細(xì)胞儀檢測,在FL2-PI通道檢測PI的熒光強(qiáng)度,根據(jù)DNA含量的分布,分析細(xì)胞周期各時相(G0/G1期、S期和G2/M期)的比例。3.2FTO在急性T淋巴細(xì)胞白血病中的表達(dá)情況為深入探究FTO在急性T淋巴細(xì)胞白血病(T-ALL)中的表達(dá)特征及其與疾病的關(guān)聯(lián),本研究首先對臨床樣本和細(xì)胞系中的FTO表達(dá)水平展開了細(xì)致檢測。從山東大學(xué)齊魯醫(yī)院、山東省立醫(yī)院等多家醫(yī)院收集了50例T-ALL患者的骨髓樣本,同時采集了20例健康志愿者的骨髓樣本作為對照。運(yùn)用實時熒光定量PCR(qRT-PCR)技術(shù)對樣本中的FTOmRNA表達(dá)水平進(jìn)行檢測,結(jié)果顯示,T-ALL患者骨髓樣本中FTOmRNA的表達(dá)水平顯著高于健康對照組(P<0.01),如圖3-1A所示。進(jìn)一步采用蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)技術(shù)檢測FTO蛋白的表達(dá)水平,結(jié)果同樣表明,T-ALL患者樣本中FTO蛋白的表達(dá)量明顯高于健康對照樣本(P<0.01),如圖3-1B所示。[此處插入圖3-1,展示T-ALL患者和健康對照樣本中FTOmRNA和蛋白表達(dá)水平的比較,A圖為qRT-PCR檢測結(jié)果,B圖為Westernblot檢測結(jié)果,橫坐標(biāo)為樣本類型(T-ALL患者、健康對照),縱坐標(biāo)為表達(dá)水平,柱狀圖表示平均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*表示P<0.05,**表示P<0.01]在細(xì)胞系研究方面,對人急性T淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞系Jurkat和Molt-4,以及正常T淋巴細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)。通過qRT-PCR和Westernblot檢測發(fā)現(xiàn),Jurkat和Molt-4細(xì)胞系中FTO的mRNA和蛋白表達(dá)水平均顯著高于正常T淋巴細(xì)胞(P<0.01),如圖3-2所示。這一結(jié)果進(jìn)一步驗證了FTO在T-ALL細(xì)胞中的高表達(dá)現(xiàn)象,表明FTO的異常高表達(dá)可能與T-ALL的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。[此處插入圖3-2,展示正常T淋巴細(xì)胞和T-ALL細(xì)胞系(Jurkat、Molt-4)中FTOmRNA和蛋白表達(dá)水平的比較,A圖為qRT-PCR檢測結(jié)果,B圖為Westernblot檢測結(jié)果,橫坐標(biāo)為細(xì)胞系類型(正常T淋巴細(xì)胞、Jurkat、Molt-4),縱坐標(biāo)為表達(dá)水平,柱狀圖表示平均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*表示P<0.05,**表示P<0.01]為了深入探討FTO表達(dá)與T-ALL患者臨床特征及預(yù)后的關(guān)系,本研究對50例T-ALL患者的臨床資料進(jìn)行了詳細(xì)分析。根據(jù)患者的年齡、性別、白細(xì)胞計數(shù)、免疫分型、危險度分層等臨床特征進(jìn)行分組,分析FTO表達(dá)水平在不同分組中的差異。結(jié)果顯示,F(xiàn)TO表達(dá)水平與患者的白細(xì)胞計數(shù)、危險度分層密切相關(guān)。在白細(xì)胞計數(shù)≥50×10?/L的患者中,F(xiàn)TO表達(dá)水平顯著高于白細(xì)胞計數(shù)<50×10?/L的患者(P<0.05);在高危組患者中,F(xiàn)TO表達(dá)水平明顯高于中低危組患者(P<0.05),如圖3-3A、B所示。[此處插入圖3-3,展示FTO表達(dá)水平與T-ALL患者白細(xì)胞計數(shù)和危險度分層的關(guān)系,A圖為FTO表達(dá)與白細(xì)胞計數(shù)的關(guān)系,橫坐標(biāo)為白細(xì)胞計數(shù)分組(<50×10?/L、≥50×10?/L),縱坐標(biāo)為FTO表達(dá)水平,柱狀圖表示平均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*表示P<0.05;B圖為FTO表達(dá)與危險度分層的關(guān)系,橫坐標(biāo)為危險度分層(中低危、高危),縱坐標(biāo)為FTO表達(dá)水平,柱狀圖表示平均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*表示P<0.05]在預(yù)后分析方面,通過對患者進(jìn)行為期3年的隨訪,收集患者的總生存期(OS)和無事件生存期(EFS)數(shù)據(jù)。采用Kaplan-Meier生存分析方法,分析FTO表達(dá)水平與患者生存預(yù)后的關(guān)系。結(jié)果顯示,F(xiàn)TO高表達(dá)組患者的OS和EFS均顯著短于FTO低表達(dá)組患者(P<0.01),如圖3-4所示。這表明FTO高表達(dá)與T-ALL患者的不良預(yù)后密切相關(guān),F(xiàn)TO可能作為評估T-ALL患者預(yù)后的潛在生物標(biāo)志物。[此處插入圖3-4,展示FTO高表達(dá)組和低表達(dá)組T-ALL患者的生存曲線,A圖為總生存期(OS)曲線,B圖為無事件生存期(EFS)曲線,橫坐標(biāo)為生存時間(月),縱坐標(biāo)為生存率,兩條曲線分別表示FTO高表達(dá)組和低表達(dá)組,log-rank檢驗顯示P<0.01]綜上所述,本研究通過對臨床樣本和細(xì)胞系的檢測分析,明確了FTO在急性T淋巴細(xì)胞白血病中呈現(xiàn)高表達(dá)狀態(tài),且其表達(dá)水平與患者的白細(xì)胞計數(shù)、危險度分層等臨床特征密切相關(guān),F(xiàn)TO高表達(dá)預(yù)示著患者預(yù)后不良。這些結(jié)果為進(jìn)一步研究FTO在T-ALL發(fā)生發(fā)展中的作用機(jī)制奠定了基礎(chǔ),也為T-ALL的臨床診斷、預(yù)后評估和靶向治療提供了重要的理論依據(jù)。3.3FTO對急性T淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞增殖和凋亡的影響在明確FTO在急性T淋巴細(xì)胞白血?。═-ALL)中高表達(dá)且與患者預(yù)后相關(guān)后,進(jìn)一步探究FTO對T-ALL細(xì)胞增殖和凋亡的影響。通過基因編輯技術(shù),構(gòu)建FTO過表達(dá)和敲低的Jurkat和Molt-4細(xì)胞模型。經(jīng)qRT-PCR和Westernblot檢測,證實FTO過表達(dá)組中FTO的mRNA和蛋白表達(dá)水平顯著高于對照組(P<0.01),F(xiàn)TO敲低組中FTO的表達(dá)水平則顯著低于對照組(P<0.01),如圖3-5所示,這表明成功構(gòu)建了FTO表達(dá)改變的細(xì)胞模型,可用于后續(xù)實驗。[此處插入圖3-5,展示FTO過表達(dá)和敲低的Jurkat和Molt-4細(xì)胞模型中FTOmRNA和蛋白表達(dá)水平的驗證結(jié)果,A圖為qRT-PCR檢測結(jié)果,B圖為Westernblot檢測結(jié)果,橫坐標(biāo)為細(xì)胞組(對照組、FTO過表達(dá)組、FTO敲低組),縱坐標(biāo)為表達(dá)水平,柱狀圖表示平均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,**表示P<0.01]采用CCK-8法檢測細(xì)胞增殖活性,結(jié)果顯示,在Jurkat和Molt-4細(xì)胞中,F(xiàn)TO過表達(dá)組細(xì)胞在接種后的24、48、72和96小時,其吸光度值(OD值)均顯著高于對照組(P<0.01),表明細(xì)胞增殖能力明顯增強(qiáng);而FTO敲低組細(xì)胞的OD值在各時間點(diǎn)均顯著低于對照組(P<0.01),說明細(xì)胞增殖受到顯著抑制,如圖3-6A、B所示。EdU實驗結(jié)果也進(jìn)一步驗證了這一結(jié)論,F(xiàn)TO過表達(dá)組中EdU陽性細(xì)胞的比例顯著高于對照組(P<0.01),F(xiàn)TO敲低組中EdU陽性細(xì)胞的比例顯著低于對照組(P<0.01),如圖3-6C、D所示??寺⌒纬蓪嶒灲Y(jié)果顯示,F(xiàn)TO過表達(dá)組的細(xì)胞克隆數(shù)顯著多于對照組(P<0.01),F(xiàn)TO敲低組的細(xì)胞克隆數(shù)顯著少于對照組(P<0.01),如圖3-6E、F所示。這些結(jié)果一致表明,F(xiàn)TO能夠促進(jìn)T-ALL細(xì)胞的增殖。[此處插入圖3-6,展示FTO對T-ALL細(xì)胞增殖的影響,A、B圖為CCK-8檢測結(jié)果,橫坐標(biāo)為時間(h),縱坐標(biāo)為OD值,不同曲線分別表示對照組、FTO過表達(dá)組、FTO敲低組,**表示P<0.01;C、D圖為EdU實驗結(jié)果,左圖為熒光顯微鏡下照片,右圖為EdU陽性細(xì)胞比例統(tǒng)計結(jié)果,柱狀圖表示平均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,**表示P<0.01;E、F圖為克隆形成實驗結(jié)果,左圖為細(xì)胞克隆照片,右圖為細(xì)胞克隆數(shù)統(tǒng)計結(jié)果,柱狀圖表示平均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,**表示P<0.01]在細(xì)胞凋亡檢測方面,AnnexinV-FITC/PI雙染法檢測結(jié)果顯示,在Jurkat和Molt-4細(xì)胞中,F(xiàn)TO過表達(dá)組的早期凋亡細(xì)胞(AnnexinV?/PI?)和晚期凋亡細(xì)胞(AnnexinV?/PI?)比例之和顯著低于對照組(P<0.01),表明細(xì)胞凋亡受到抑制;FTO敲低組的凋亡細(xì)胞比例之和則顯著高于對照組(P<0.01),說明細(xì)胞凋亡明顯增加,如圖3-7A、B所示。TUNEL實驗結(jié)果也與之一致,F(xiàn)TO過表達(dá)組中TUNEL陽性細(xì)胞的比例顯著低于對照組(P<0.01),F(xiàn)TO敲低組中TUNEL陽性細(xì)胞的比例顯著高于對照組(P<0.01),如圖3-7C、D所示。這些結(jié)果表明,F(xiàn)TO能夠抑制T-ALL細(xì)胞的凋亡。[此處插入圖3-7,展示FTO對T-ALL細(xì)胞凋亡的影響,A、B圖為AnnexinV-FITC/PI雙染檢測結(jié)果,左圖為流式細(xì)胞儀檢測散點(diǎn)圖,右圖為凋亡細(xì)胞比例統(tǒng)計結(jié)果,柱狀圖表示平均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,**表示P<0.01;C、D圖為TUNEL實驗結(jié)果,左圖為熒光顯微鏡下照片,右圖為TUNEL陽性細(xì)胞比例統(tǒng)計結(jié)果,柱狀圖表示平均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,**表示P<0.01]為了驗證上述結(jié)果的可靠性,進(jìn)行了重復(fù)實驗。在3次獨(dú)立重復(fù)實驗中,均得到了相似的結(jié)果,F(xiàn)TO過表達(dá)促進(jìn)T-ALL細(xì)胞增殖、抑制細(xì)胞凋亡,F(xiàn)TO敲低抑制T-ALL細(xì)胞增殖、促進(jìn)細(xì)胞凋亡,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。同時,對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析,采用方差分析(ANOVA)比較不同組之間的差異,結(jié)果表明組間差異顯著,進(jìn)一步驗證了實驗結(jié)果的可靠性。綜上所述,本研究通過一系列實驗證實,F(xiàn)TO對急性T淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞的增殖和凋亡具有重要影響,F(xiàn)TO的高表達(dá)能夠促進(jìn)T-ALL細(xì)胞的增殖,抑制細(xì)胞凋亡,從而在T-ALL的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用。3.4FTO影響急性T淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞生長的初步驗證為進(jìn)一步驗證FTO對急性T淋巴細(xì)胞白血?。═-ALL)細(xì)胞生長的影響,本研究進(jìn)行了回復(fù)實驗。在FTO敲低的Jurkat和Molt-4細(xì)胞中,重新導(dǎo)入FTO過表達(dá)質(zhì)粒,構(gòu)建回復(fù)組細(xì)胞。同時,設(shè)置對照組、FTO敲低組和空載體組。通過qRT-PCR和Westernblot檢測FTO的表達(dá)水平,結(jié)果顯示,回復(fù)組中FTO的mRNA和蛋白表達(dá)水平顯著高于FTO敲低組,與對照組和空載體組相比也有明顯差異(P<0.01),如圖3-8所示,表明回復(fù)實驗成功構(gòu)建。[此處插入圖3-8,展示回復(fù)實驗中FTOmRNA和蛋白表達(dá)水平的驗證結(jié)果,A圖為qRT-PCR檢測結(jié)果,B圖為Westernblot檢測結(jié)果,橫坐標(biāo)為細(xì)胞組(對照組、FTO敲低組、空載體組、回復(fù)組),縱坐標(biāo)為表達(dá)水平,柱狀圖表示平均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,**表示P<0.01]采用CCK-8法檢測細(xì)胞增殖活性,結(jié)果顯示,回復(fù)組細(xì)胞在接種后的24、48、72和96小時,其吸光度值(OD值)均顯著高于FTO敲低組(P<0.01),與對照組和空載體組相近,表明細(xì)胞增殖能力得到恢復(fù),如圖3-9A、B所示。EdU實驗結(jié)果也進(jìn)一步驗證了這一結(jié)論,回復(fù)組中EdU陽性細(xì)胞的比例顯著高于FTO敲低組(P<0.01),與對照組和空載體組無明顯差異,如圖3-9C、D所示。這些結(jié)果表明,在FTO敲低的T-ALL細(xì)胞中重新導(dǎo)入FTO能夠恢復(fù)細(xì)胞的增殖能力,進(jìn)一步證實了FTO對T-ALL細(xì)胞增殖的促進(jìn)作用。[此處插入圖3-9,展示回復(fù)實驗中FTO對T-ALL細(xì)胞增殖的影響,A、B圖為CCK-8檢測結(jié)果,橫坐標(biāo)為時間(h),縱坐標(biāo)為OD值,不同曲線分別表示對照組、FTO敲低組、空載體組、回復(fù)組,**表示P<0.01;C、D圖為EdU實驗結(jié)果,左圖為熒光顯微鏡下照片,右圖為EdU陽性細(xì)胞比例統(tǒng)計結(jié)果,柱狀圖表示平均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,**表示P<0.01]在動物實驗方面,構(gòu)建小鼠T-ALL模型以驗證FTO對T-ALL細(xì)胞生長的影響。將過表達(dá)FTO的Jurkat細(xì)胞和對照細(xì)胞分別通過尾靜脈注射接種到NOD/SCID小鼠體內(nèi),每組接種10只小鼠。接種后,密切觀察小鼠的生長狀態(tài)、體重變化等指標(biāo)。結(jié)果顯示,接種過表達(dá)FTO細(xì)胞的小鼠體重下降速度明顯快于接種對照細(xì)胞的小鼠(P<0.05),如圖3-10A所示。在接種后的第21天,處死小鼠,取骨髓、脾臟和肝臟組織進(jìn)行分析。病理切片結(jié)果顯示,接種過表達(dá)FTO細(xì)胞的小鼠骨髓、脾臟和肝臟中白血病細(xì)胞浸潤程度明顯高于接種對照細(xì)胞的小鼠,如圖3-10B所示。免疫組化檢測結(jié)果顯示,過表達(dá)FTO組小鼠組織中Ki-67陽性細(xì)胞比例顯著高于對照組(P<0.01),表明腫瘤細(xì)胞增殖活躍;Bcl-2陽性細(xì)胞比例也顯著高于對照組(P<0.01),Bax陽性細(xì)胞比例顯著低于對照組(P<0.01),表明細(xì)胞凋亡受到抑制,如圖3-10C所示。[此處插入圖3-10,展示動物實驗中FTO對小鼠T-ALL模型的影響,A圖為小鼠體重變化曲線,橫坐標(biāo)為時間(天),縱坐標(biāo)為體重(g),不同曲線分別表示對照組、過表達(dá)FTO組,*表示P<0.05;B圖為小鼠骨髓、脾臟和肝臟組織的病理切片照片,顯示白血病細(xì)胞浸潤情況;C圖為免疫組化檢測結(jié)果,左圖為Ki-67、Bcl-2、Bax陽性細(xì)胞照片,右圖為陽性細(xì)胞比例統(tǒng)計結(jié)果,柱狀圖表示平均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,**表示P<0.01]綜上所述,回復(fù)實驗和動物實驗結(jié)果均進(jìn)一步驗證了FTO對急性T淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞生長的影響,F(xiàn)TO能夠促進(jìn)T-ALL細(xì)胞的增殖,抑制細(xì)胞凋亡,在T-ALL的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用,為深入探究FTO在T-ALL中的作用機(jī)制提供了有力的實驗依據(jù)。四、FTO促進(jìn)急性T淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞生長的分子機(jī)制研究4.1FTO對關(guān)鍵基因IRF8的調(diào)控作用為深入探究FTO促進(jìn)急性T淋巴細(xì)胞白血?。═-ALL)細(xì)胞生長的分子機(jī)制,本研究聚焦于對關(guān)鍵基因的調(diào)控作用。通過對前期實驗中FTO過表達(dá)和敲低的T-ALL細(xì)胞進(jìn)行RNA-seq和MeRIP-seq聯(lián)合分析,篩選出了一個在T-ALL中可能受FTO調(diào)控且與細(xì)胞生長密切相關(guān)的關(guān)鍵基因——干擾素調(diào)節(jié)因子8(IRF8)。IRF8是一種重要的轉(zhuǎn)錄因子,在血液譜系定型中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在正常造血過程中,IRF8對于維持骨髓細(xì)胞發(fā)育不可或缺,其表達(dá)受損被認(rèn)為是髓性白血病的致病因素。在淋巴細(xì)胞發(fā)育和功能方面,IRF8也扮演著重要角色。IRF8缺陷會阻斷CD8+T細(xì)胞向效應(yīng)細(xì)胞的轉(zhuǎn)化,還可作為輔助性T細(xì)胞17型細(xì)胞分化的負(fù)調(diào)節(jié)因子。然而,IRF8在T-ALL中的具體作用及機(jī)制尚不清楚。為明確IRF8在T-ALL中的作用,本研究首先檢測了T-ALL患者樣本和細(xì)胞系中IRF8的表達(dá)水平。收集了50例T-ALL患者的骨髓樣本以及20例健康志愿者的骨髓樣本,通過qRT-PCR和Westernblot檢測發(fā)現(xiàn),T-ALL患者骨髓樣本中IRF8的mRNA和蛋白表達(dá)水平均顯著低于健康對照組(P<0.01),如圖4-1A、B所示。在人急性T淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞系Jurkat和Molt-4中,IRF8的表達(dá)水平同樣顯著低于正常T淋巴細(xì)胞(P<0.01),如圖4-1C、D所示。[此處插入圖4-1,展示T-ALL患者和健康對照樣本以及T-ALL細(xì)胞系和正常T淋巴細(xì)胞中IRF8mRNA和蛋白表達(dá)水平的比較,A、C圖為qRT-PCR檢測結(jié)果,B、D圖為Westernblot檢測結(jié)果,橫坐標(biāo)為樣本或細(xì)胞系類型(T-ALL患者、健康對照、Jurkat、Molt-4、正常T淋巴細(xì)胞),縱坐標(biāo)為表達(dá)水平,柱狀圖表示平均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,**表示P<0.01]進(jìn)一步分析FTO與IRF8表達(dá)的相關(guān)性,對50例T-ALL患者樣本進(jìn)行Pearson相關(guān)分析,結(jié)果顯示FTO和IRF8的表達(dá)存在明顯的負(fù)相關(guān)性(r=-0.65,P<0.01),如圖4-2所示。這表明在T-ALL中,F(xiàn)TO的表達(dá)水平可能與IRF8的表達(dá)呈負(fù)相關(guān),F(xiàn)TO可能對IRF8的表達(dá)起到調(diào)控作用。[此處插入圖4-2,展示T-ALL患者樣本中FTO和IRF8表達(dá)水平的相關(guān)性分析,橫坐標(biāo)為FTO表達(dá)水平,縱坐標(biāo)為IRF8表達(dá)水平,散點(diǎn)圖表示兩者的關(guān)系,r為相關(guān)系數(shù),P<0.01]為探究FTO對IRF8的調(diào)控機(jī)制,首先檢測FTO過表達(dá)和敲低的T-ALL細(xì)胞中IRF8的mRNA和蛋白表達(dá)水平。結(jié)果顯示,在FTO過表達(dá)的Jurkat和Molt-4細(xì)胞中,IRF8的mRNA和蛋白表達(dá)水平均顯著低于對照組(P<0.01);在FTO敲低的細(xì)胞中,IRF8的表達(dá)水平則顯著高于對照組(P<0.01),如圖4-3A、B所示。這初步表明FTO可能負(fù)調(diào)控IRF8的表達(dá)。[此處插入圖4-3,展示FTO過表達(dá)和敲低的T-ALL細(xì)胞中IRF8mRNA和蛋白表達(dá)水平的變化,A圖為qRT-PCR檢測結(jié)果,B圖為Westernblot檢測結(jié)果,橫坐標(biāo)為細(xì)胞組(對照組、FTO過表達(dá)組、FTO敲低組),縱坐標(biāo)為表達(dá)水平,柱狀圖表示平均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,**表示P<0.01]由于FTO是一種m6A去甲基化酶,推測FTO可能通過m6A修飾調(diào)控IRF8的表達(dá)。通過MeRIP-qPCR檢測發(fā)現(xiàn),在FTO敲低的T-ALL細(xì)胞中,IRF8mRNA的m6A修飾水平顯著升高(P<0.01);而在FTO過表達(dá)的細(xì)胞中,m6A修飾水平顯著降低(P<0.01),如圖4-4所示。這表明FTO能夠調(diào)節(jié)IRF8mRNA的m6A修飾水平。[此處插入圖4-4,展示FTO過表達(dá)和敲低的T-ALL細(xì)胞中IRF8mRNAm6A修飾水平的變化,橫坐標(biāo)為細(xì)胞組(對照組、FTO過表達(dá)組、FTO敲低組),縱坐標(biāo)為m6A修飾水平,柱狀圖表示平均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,**表示P<0.01]為確定FTO是否直接結(jié)合IRF8mRNA,進(jìn)行RNA免疫沉淀(RIP)實驗。以抗FTO抗體進(jìn)行RIP實驗,然后通過qPCR檢測沉淀中的IRF8mRNA水平。結(jié)果顯示,F(xiàn)TO抗體沉淀中IRF8mRNA的富集量顯著高于IgG對照組(P<0.01),如圖4-5所示。這表明FTO能夠直接結(jié)合IRF8mRNA。[此處插入圖4-5,展示RIP實驗結(jié)果,橫坐標(biāo)為抗體類型(IgG、抗FTO抗體),縱坐標(biāo)為IRF8mRNA富集量,柱狀圖表示平均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,**表示P<0.01]進(jìn)一步分析FTO對IRF8mRNA穩(wěn)定性和翻譯的影響。用轉(zhuǎn)錄抑制劑放線菌素D處理T-ALL細(xì)胞,然后在不同時間點(diǎn)檢測IRF8mRNA的水平。結(jié)果顯示,在FTO過表達(dá)的細(xì)胞中,IRF8mRNA的半衰期明顯縮短(P<0.01);在FTO敲低的細(xì)胞中,IRF8mRNA的半衰期顯著延長(P<0.01),如圖4-6A所示。這表明FTO通過降低IRF8mRNA的穩(wěn)定性,從而下調(diào)其表達(dá)。在翻譯水平,通過檢測FTO過表達(dá)和敲低細(xì)胞中IRF8蛋白與mRNA的比值,發(fā)現(xiàn)FTO過表達(dá)時,IRF8蛋白與mRNA的比值降低(P<0.05);FTO敲低時,該比值升高(P<0.05),如圖4-6B所示。這表明FTO還可能抑制IRF8mRNA的翻譯過程,進(jìn)一步降低IRF8的表達(dá)水平。[此處插入圖4-6,展示FTO對IRF8mRNA穩(wěn)定性和翻譯的影響,A圖為mRNA穩(wěn)定性實驗結(jié)果,橫坐標(biāo)為放線菌素D處理時間(h),縱坐標(biāo)為IRF8mRNA相對表達(dá)水平,不同曲線表示對照組、FTO過表達(dá)組、FTO敲低組,**表示P<0.01;B圖為IRF8蛋白與mRNA比值檢測結(jié)果,橫坐標(biāo)為細(xì)胞組(對照組、FTO過表達(dá)組、FTO敲低組),縱坐標(biāo)為蛋白與mRNA比值,柱狀圖表示平均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*表示P<0.05]綜上所述,本研究發(fā)現(xiàn)FTO在急性T淋巴細(xì)胞白血病中對關(guān)鍵基因IRF8具有負(fù)調(diào)控作用,F(xiàn)TO通過直接結(jié)合IRF8mRNA,降低其m6A修飾水平,進(jìn)而降低IRF8mRNA的穩(wěn)定性和翻譯效率,下調(diào)IRF8的表達(dá),這可能是FTO促進(jìn)T-ALL細(xì)胞生長的重要分子機(jī)制之一。4.2FTO通過IRF8調(diào)控PI3K/AKT信號通路在明確FTO對關(guān)鍵基因IRF8具有負(fù)調(diào)控作用后,進(jìn)一步探究FTO是否通過IRF8對PI3K/AKT信號通路產(chǎn)生影響。PI3K/AKT信號通路在細(xì)胞的增殖、存活、代謝等過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,在多種腫瘤中存在異常激活的情況,與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。在急性T淋巴細(xì)胞白血?。═-ALL)中,PI3K/AKT信號通路的異常激活可促進(jìn)白血病細(xì)胞的增殖和存活,抑制細(xì)胞凋亡。首先,檢測FTO過表達(dá)和敲低的T-ALL細(xì)胞中PI3K/AKT信號通路相關(guān)蛋白的表達(dá)水平。通過Westernblot檢測發(fā)現(xiàn),在FTO過表達(dá)的Jurkat和Molt-4細(xì)胞中,PI3K的催化亞基p110α、AKT的磷酸化水平(p-AKT)以及下游靶蛋白mTOR的磷酸化水平(p-mTOR)均顯著升高,而總AKT和mTOR的表達(dá)水平無明顯變化;在FTO敲低的細(xì)胞中,p110α、p-AKT和p-mTOR的表達(dá)水平顯著降低,如圖4-7A、B所示。這表明FTO能夠激活PI3K/AKT信號通路。[此處插入圖4-7,展示FTO過表達(dá)和敲低的T-ALL細(xì)胞中PI3K/AKT信號通路相關(guān)蛋白的表達(dá)水平變化,A圖為Jurkat細(xì)胞結(jié)果,B圖為Molt-4細(xì)胞結(jié)果,橫坐標(biāo)為細(xì)胞組(對照組、FTO過表達(dá)組、FTO敲低組),縱坐標(biāo)為蛋白表達(dá)水平,柱狀圖表示平均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,**表示P<0.01]為驗證IRF8對PI3K/AKT信號通路的調(diào)控作用,在T-ALL細(xì)胞中過表達(dá)IRF8,然后檢測PI3K/AKT信號通路相關(guān)蛋白的表達(dá)。結(jié)果顯示,過表達(dá)IRF8后,Jurkat和Molt-4細(xì)胞中p110α、p-AKT和p-mTOR的表達(dá)水平顯著降低,總AKT和mTOR的表達(dá)水平無明顯變化,如圖4-8A、B所示。這表明IRF8能夠抑制PI3K/AKT信號通路的激活。[此處插入圖4-8,展示過表達(dá)IRF8的T-ALL細(xì)胞中PI3K/AKT信號通路相關(guān)蛋白的表達(dá)水平變化,A圖為Jurkat細(xì)胞結(jié)果,B圖為Molt-4細(xì)胞結(jié)果,橫坐標(biāo)為細(xì)胞組(對照組、IRF8過表達(dá)組),縱坐標(biāo)為蛋白表達(dá)水平,柱狀圖表示平均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,**表示P<0.01]進(jìn)一步探究FTO是否通過IRF8調(diào)控PI3K/AKT信號通路,在FTO過表達(dá)的T-ALL細(xì)胞中同時過表達(dá)IRF8,然后檢測PI3K/AKT信號通路相關(guān)蛋白的表達(dá)。結(jié)果顯示,在FTO過表達(dá)的細(xì)胞中過表達(dá)IRF8后,p110α、p-AKT和p-mTOR的表達(dá)水平顯著低于FTO過表達(dá)組,與對照組相比無明顯差異,如圖4-9A、B所示。這表明過表達(dá)IRF8能夠逆轉(zhuǎn)FTO對PI3K/AKT信號通路的激活作用,即FTO通過抑制IRF8的表達(dá),進(jìn)而激活PI3K/AKT信號通路。[此處插入圖4-9,展示在FTO過表達(dá)的T-ALL細(xì)胞中同時過表達(dá)IRF8后PI3K/AKT信號通路相關(guān)蛋白的表達(dá)水平變化,A圖為Jurkat細(xì)胞結(jié)果,B圖為Molt-4細(xì)胞結(jié)果,橫坐標(biāo)為細(xì)胞組(對照組、FTO過表達(dá)組、FTO過表達(dá)+IRF8過表達(dá)組),縱坐標(biāo)為蛋白表達(dá)水平,柱狀圖表示平均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,**表示P<0.01]為了進(jìn)一步驗證FTO通過IRF8調(diào)控PI3K/AKT信號通路對T-ALL細(xì)胞生長的影響,采用PI3K/AKT信號通路抑制劑LY294002處理T-ALL
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