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慢性髓细胞白血病(CML)是起源于造血干细胞的恶性血液疾病,发病率约为1/100,000～2/100,000,约占成年人白血病总病例数的六分之一。超过95%的CML患者中可检测到BCR/ABL融合基因,该基因编码的蛋白产物具有异常活化的酪氨酸激酶活性,是诱发CML的主要诱因。临床上采用BCR/ABL的靶向药物酪氨酸激酶抑制剂(TKI)进行靶向治疗,可有效缓解慢性期CML患者的症状,然而单独使用该药物仅能治愈少数患者,部分患者仍存在药物耐药和疾病复发风险。这与TKI不能有效诱发白血病干细胞(LSC)凋亡有关,提示LSC存在BCR/ABL之外的存活调控通路。这促使该领域的研究者更关注于白血病干细胞的生存和自我更新的机制研究,寻找新的靶向位点从而清除白血病干细胞。目前已有文献显示miRNA与CML干细胞的存活密切相关,深入研究其功能与作用机制,有助于深化对疾病分子致病机制的认知并可能为改善疾病治疗提供新策略。目的:本文旨在研究在miR-181a/SERPINE1调控轴在CML干/祖细胞中的功能和机制,找寻CML治疗潜在的新靶点,有望为改善CML的治疗提供新策略。方法:(1)RT-qPCR法检测miR-181a在初诊CML患者干/祖细胞中的表达水平及TKI对CML细胞中miR-181a表达的影响;(2)集落生成实验研究过表达miR-181a对CML患者CD34~+干/祖细胞生长和Imatinib反应性的影响;(3)建立小鼠白血病模型研究过表达miR-181a对BCR/ABL~+Ba F3细胞体内成白血病的影响;(4)Microarray、Target Scan等生物信息学分析筛选CML干/祖细胞中miR-181a行使功能的候选靶m RNA;(5)采用RT-qPCR、Western Blot和双荧光素酶报告基因检测等方法确认SERPINE1是miR-181a的一个新的靶m RNA;(6)sh RNA沉默SERPINE1研究SERPINE1对CML患者CD34~+干/祖细胞生长和Imatinib反应性的影响;(7)过表达SERPINE1研究SERPINE1是否能“挽救”过表达miR-181a对CML干/祖细胞的生长抑制和Imatinib增敏作用,以确认SERPINE1是miR-181a的下游功能性靶基因;(8)CCK-8研究SERPINE1抑制剂对CML细胞的影响,Graphpad计算IC50;(9)集落生成实验研究SERPINE1抑制剂对初诊CML患者CD34~+干/祖细胞生长和Imatinib反应性的影响;(10)Annexin V/PI和Western Blot研究SERPINE1抑制剂对CML患者CD34~+干/祖细胞凋亡及凋亡相关通路的影响;(11)JC-1检测、Mito-Tracker Red CMXRos染色和ROS检测研究SERPINE1抑制剂对CML患者CD34~+干/祖细胞线粒体的活性、膜电位变化及产生活性氧的影响。结果:(1)与正常供体骨髓CD34~+干/祖细胞相比,miR-181a在CML患者CD34~+干/祖细胞中低表达;(2)过表达miR-181a能显著抑制CML患者CD34~+干/祖细胞集落生成能力并增强它对Imatinib的敏感性;(3)miR-181a能显著抑制BCR/ABL~+Ba F3在小鼠体内的成白血病能力;(4)microarray和Target Scan分析显示SERPINE1是miR-181a的潜在靶基因;(5)分子生物学检测确认miR-181a通过SERPINE1的3’UTR上motif-2,直接调控SERPINE1 m RNA的表达水平;(6)沉默SERPINE1能显著抑制CML患者CD34~+干/祖细胞的集落生成并增强它的Imatinib敏感性;(7)过表达SERPINE1能“挽救”过表达miR-181a对CML干/祖细胞的生长抑制和Imatinib增敏作用;(8)SERPINE1抑制剂Tiplaxtinin和TM5441均可显著抑制CML细胞的体外增殖;(9)Tiplaxtinin能特异性抑制CML患者CD34~+干/祖细胞的集落生成并显著增强其对Imatinib的敏感性,但Tiplaxtinin对正常骨髓CD34~+干/祖细胞基本无毒性;(10)Tiplaxtinin可有效且特异性诱导CML患者CD34~+干/祖细胞发生caspase依赖的凋亡;(11)Tiplaxtinin能促进CML患者CD34~+干/祖细胞ROS升高,线粒体活性降低并发生去极化。结论:我们发现miR-181a在CML干/祖细胞中异常低表达,并提出了miR-181a/SERPINE1轴调控CML干/祖细胞生长的新机制。miR-181a通过负调控SERPINE1抑制CML干细胞的体外增殖和体内白血病生成,并增强CML干/祖细胞对TKI敏感性。SERPINE1可成为CML靶向治疗的新靶点,单独抑制SERPINE1(靶向SERPINE1或SERPINE1抑制剂)和联合TKI药物可有效诱导CML干/祖细胞凋亡。我们的研究为CML干/祖细胞靶向治疗提供了潜在的靶点和治疗途径,为改善CML治疗提供新的理论基础和治疗策略。