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背景:微泡(Microvesicles,MVs)是各种内源性的细胞(包括正常细胞、炎症细胞、肿瘤细胞)释放的微颗粒分子。微泡曾经被认为是没有生物学活性的灰尘(dust)。近来研究显示微泡由激活细胞或者凋亡细胞产生,,可以在不同类型的细胞之间转运生物学信息。肿瘤细胞衍生的微泡含有miRNA,包含miRNA的微泡从细胞膜表面脱落释放到胞外微环境中便于细胞间的相互交流。本研究目的是筛选白血病细胞衍生的微泡miRNA表达谱并分析其在白血病中的作用。 方法:我们筛选出了K562细胞衍生的微泡、健康志愿者外周血衍生的微泡以及K562细胞的miRNA表达谱。我们采用Agilent human miRNA(v12.0)芯片筛选出微泡和细胞miRNA表达谱,并对表达明显异常的microRNA进行实时定量PCR验证。对异常表达的miRNA进行靶基因预测,并进一步进行了GO分析、pathway分析和调控网络整合分析。 结果:(1)我们的研究结果显示白血病细胞衍生的微泡与正常细胞衍生的微泡miRNA表达谱有明显差异性,K562细胞衍生的微泡表达23个miRNA,其中16个表达下调,7个表达上调。(2)K562细胞衍生的微泡与其母细胞的miRNA表达谱有差异:77个miRNA仅在K562微泡中表达,122个miRNA仅在K562细胞中表达,104个miRNA在K562微泡和细胞中共同表达。这些结果提示细胞将miRNA分选到微泡中的过程是一个选择性的过程。(3)微泡释放到白血病微环境在白血病中具有重要作用,靶基因pathway分析显示大多数在微泡中异常表达的miRNA参与了与白血病相关的信号通路,尤其是丝裂原蛋白激酶(MAPK)信号通路和p53信号通路。(4)进一步实行miRNA基因调控网络整合分析发现miR-15a/b,miR-16,miR-17以及miR-30家族在MAPK信号通路的调控中中具有重要作用。(5)K562细胞为费城染色体阳性的慢性粒细胞性白血病细胞系,存在t(9;22)。我们进一步分析了异常表达的miRNA的染色体定位,发现有8个miRNA(hsa-let-7a,hsa-let-7f,hsa-miR-126,hsa-miR-126*,hsa-miR-23b,hsa-miR-24,hsa-miR-27b和hsa-miR-7)定位于9号染色体,4个miRNA(hsa-let-7b,hsa-miR-1249,hsa-miR-130b和hsa-miR-185)定位于22号染色体,这些miRNA共表达于K562微泡和细胞。利用TargetScan5.1软件,我们发现这12个miRNA调控者875个靶基因。 结论:我们的研究首次鉴别并比较了K562来源微泡、正常细胞衍生的微泡以及K562细胞的microRNA表达谱特征。这些研究结果强调一些在K562细胞衍生的微泡中异常表达的miRNA可能在恶性血液系统疾病的发展中发挥着重要作用。通过进一步的研究这些异常表达的miRNA的功能可能会为新的治疗策略提供一些潜在的靶基因。