研究背景:急性髓系白血病(Acute myeloid leukemia,AML)是成人最常见的急性白血病,是一种起源于髓系祖细胞的致命性血液恶性肿瘤,其特征是不受控制的增殖、临床表现多样、功能异常的造血祖细胞积累以及正常造血功能受阻。化疗联合造血干细胞移植是AML的主要治疗方法,也是首选的治疗方法。随着AML患者的高复发率,尽管在药物和化疗方面已经取得了很大的进展,但总体的5年生存率仍然很低,大约为30%-40%。对AML进展及病因的认识仍不足。采用各种实验模型的新兴研究表明,AML起源于少量的白血病干细胞(LSCs)。LSCs与正常造血干细胞具有几个共同的抗原特征,如CD38-、HLA-DR-、CD34+、CD71-等。这两组细胞可以根据不同的标记进行表型分化。然而,诱导LSCs凋亡的机制尚不清楚。人类未分化的早幼粒细胞白血病细胞系KG-1a与AML-LSC具有相同的特征,如CD34+和CD38-的表达以及其他标志物和髓样分化抗性。因此,KG-1a细胞系被认为是探索LSC特征的可用模型。微小RNA(mi RNAs)是一种缺乏编码能力的RNA,由22-25个核苷酸组成。mi RNA在转录后水平调控蛋白质的表达。多项研究已经强调了mi RNA对多种生物反应(如细胞凋亡)的重要影响。micro RNA-34a(mi R-34a)的表达在恶性肿瘤和细胞分化、增殖、凋亡等过程中受到抑制。在人非小细胞肺癌细胞中,mi R-34a被证明有助于电离辐射引发的衰老调节。mi R-34a也影响骨肉瘤细胞的迁移和侵袭,mi R-34a耗竭可增强其表达模式,导致骨肉瘤转移。然而,还需要进一步研究mi R-34a介导的AML-LSC特征的调控机制。目的:旨在研究mi R-34a调控AML-LSC凋亡的分子机制以及mi R-34a在AML移植小鼠LSC中的生物学作用、与小鼠生存预后的关系,为靶向治疗AML奠定体内外试验的基础。方法:mi R-34a调控AML-LSC凋亡的机制。分为体外研究和体内研究。体外研究:将对照物和mi R-34a模拟物转染至提取于急性髓系白血病细胞株KG1a的CD34+/CD38-的白血病干细胞上,研究共分为转染mi R-34a模拟物的AML-LSC组(Mimic)、转染mi R-NC对照物的AML-LSC组(Normal)、空白对照组(NC),观察其对急性髓系白血病干细胞的凋亡能力、与细胞凋亡相关的信号通路和蛋白质的表达水平在三组细胞中的差异。体内研究:用200c Gy全身照射(TBI)后,将Cy3结合胆固醇修饰的mi R-34a和对照物分别通过尾静脉注射至移植了KG1a细胞的NOD/SCID小鼠,研究共分为转染Cy3结合胆固醇修饰的mi R-34a异种移植鼠组(Agomi R)、转染Cy3结合胆固醇修饰的mi R-NC对照物异种移植鼠组(Agomi R-NC)、照射后未接受移植的空白组(TBI),观察其对移植小鼠体内AML细胞分布和小鼠生存状态、体重的影响。结果:(1)分别转染mi R-34a mimic,mi R-NC和NC至三组AML-LSC,转染mi R-34a mimic的AML-LSC比转染mi R-NC和转染NC的细胞明显凋亡(P<0.05,P<0.01);将Mimic组同NC和Normal组相比,其在转录和翻译水平抑制抗细胞凋亡蛋白B细胞淋巴瘤蛋白2(Bcl-2)的表达,但增强促细胞凋亡蛋白Bcl-2相关的X蛋白(Bax)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase-3)以及JAK1/STAT2/P53通路的表达(P<0.05,P<0.01)。(2)与未接受移植的TBI组相比,Agomi R组和Agomi R-NC组的小鼠体重和生存率均明显下降,但是Agomi R组较Agomi R-NC组小鼠的体重和生存率有所上升。结论:(1)mi R-34a高表达促进AML-LSC的凋亡,mi R-34a通过促进AML-LSC表面促凋亡蛋白表达、抑制抗凋亡蛋白表达和通过JAK1/STAT2/p53通路触发AML-LSC的凋亡。(2)增高mi R-34a表达可阻止免疫缺陷小鼠白血病的发展,促进AML-LSC群的清除。由此可见,mi R-34a的表达能够促进白血病干细胞的凋亡从而改善急性髓系白血病的预后与发生发展。通过成功构建的AML-LSC-mi R-34a小鼠模型,可将mi R-34a作为一种潜在的治疗急性髓系白血病的靶标和生物标记。