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研究目的研究骨髓增生异常综合征(MDS)贫血患者骨髓有核红细胞线粒体自噬水平、线粒体功能状态的变化,阐明线粒体自噬在MDS贫血发生、发展中的作用。材料与方法天津医科大学总医院血液科收治的54例MDS患者为实验组,对照组为天津医科大学总医院血液科收治的非MDS贫血患者,共33例,原发免疫性血小板减少症24例,特发性白细胞减少症9例。透射电镜观察MDS患者骨髓有核红细胞线粒体自噬过程;流式细胞术检测骨髓细胞中糖蛋白抗原A阳性(GlycoA+)有核红细胞线粒体自噬受体NIX(BNIP3L)、自噬相关蛋白微管相关蛋白1轻链3B(LC3B)的表达水平、线粒体数量、线粒体膜电位、氧自由基(ROS)水平;qPCR法检测骨髓Glyco A+有核红细胞线粒体自噬受体NIX、诱导自噬基因AMP活化的蛋白激酶(AMPK)、Unc-51样自噬活化激酶1(ULK1),抑制自噬基因哺乳动物雷帕霉素靶点(mTOR)mRNA的表达;蛋白免疫印迹法检测骨髓GlycoA+有核红细胞线粒体外膜蛋白TOM20的表达。实验结果1、高危MDS患者骨髓Glyco A+有核红细胞线粒体自噬水平降低(1)透射电镜很难观察到高危MDS患者骨髓有核红细胞中包含线粒体的自噬体及自噬溶酶体结构;(2)高危MDS患者骨髓Glyco A+有核红细胞NIX表达(0.61±0.24)显著低于对照组(0.79±0.16,P<0.05),显著低于低危MDS组(0.81±0.15,P<0.01),低危MDS患者骨髓Glyco A+有核红细胞NIX表达与对照组无显著差异(P>0.05)。(3)高危MDS患者骨髓Glyco A+有核红细胞LC3B表达(0.22±0.12)显著低于对照组(0.43±0.22,P<0.001),显著低于低危MDS组(0.40±0.16,P=0.001),低危MDS患者骨髓Glyco A+有核红细胞LC3B表达与对照组无显著差异(P>0.05);2、qPCR检测骨髓GlycoA+有核红细胞线粒体自噬受体NIX,诱导自噬基因AMPK、ULK1,抑制自噬基因mTOR mRNA的表达(1)高危MDS患者骨髓Glyco A+有核红细胞线粒体自噬受体NIX mRNA表达水平(0.36±0.09)显著低于对照组(1.44±0.41,P<0.05),低危MDS患者骨髓GlycoA+有核红细胞NIX mRNA表达水平与对照组及MDS高危组无显著差异(P>0.05);(2)高危MDS患者骨髓Glyco A+有核红细胞ULK1 mRNA表达水平(0.64±0.91)显著低于对照组(2.70±3.27,P<0.05),显著低于低危MDS组(4.98±4.76,P<0.01),低危MDS患者骨髓GlycoA+有核红细胞ULK1 mRNA表达与对照组无显著差异(P>0.05);(3)高危MDS患者骨髓Glyco A+有核红细胞AMPK mRNA表达水平(0.53±0.61)显著低于对照组(1.51±1.25,P<0.05),显著低于低危MDS组(1.55±1.70,P<0.05),低危MDS患者骨髓Glyco A+有核红细胞AMPK mRNA表达与对照组无显著差异(P>0.05);(4)高危MDS患者骨髓Glyco A+有核红细胞mTOR mRNA表达水平(2.81±2.80)显著高于对照组(1.29±0.81,P<0.01),显著高于低危MDS组(0.85±0.74,P<0.01);低危MDS患者骨髓Glyco A+有核红细胞mTOR mRNA表达水平与对照组无显著差异(P>0.05);3、高危MDS患者骨髓Glyco A+有核红细胞线粒体功能紊乱(1)高危MDS患者骨髓Glyco A+有核红细胞线粒体数量(937.17±707.85)显著高于对照组(513.49±372.33,P<0.05),显著高于低危MDS组(461.74±438.02,P<0.05),低危MDS患者骨髓GlycoA+有核红细胞线粒体数量与对照组无显著差异(P>0.05);(2)高危MDS患者骨髓Glyco A+有核红细胞线粒体膜电位水平(0.33±0.18)显著低于对照组(0.61±0.32,P=0.001),显著低于低危MDS组(0.61±0.34,P<0.01);低危MDS患者骨髓GlycoA+有核红细胞线粒体膜电位水平与对照组无显著差异(P>0.05);(3)高危MDS患者骨髓Glyco A+有核红细胞ROS水平(438.65±322.83)显著高于对照组(242.77±136.87,P<0.05),显著高于低危MDS组(197.40+95.07,P<0.01),低危MDS患者骨髓GlycoA+有核红细胞ROS水平与对照组无显著差异(P>0.05);(4)蛋白免疫印迹法显示高危MDS患者骨髓Glyco A+有核红细胞TOM20蛋白(9.42±4.42)表达升高;4、MDS患者临床特征与骨髓有核红细胞线粒体功能紊乱的相关性分析(1)MDS患者骨髓有核红细胞线粒体数量与环形铁粒幼细胞比例呈正相关关系(r=0.457,P<0.05);(2)高危MDS患者骨髓GlycoA+有核红细胞LC3B水平与血红蛋白浓度呈正相关关系(r=0.529,P<0.01);低危MDS患者骨髓GlycoA+有核红细胞LC3B水平与血红蛋白浓度无相关关系(P>0.05);(3)高危MDS患者骨髓GlycoA+有核红细胞线粒体数量与血红蛋白浓度呈负相关关系(r=-0.521,P<0.01);低危MDS患者骨髓GlycoA+有核红细胞线粒体数量与血红蛋白浓度无相关关系(P>0.05);(4)高危MDS患者骨髓Glyco A+有核红细胞ROS水平与线粒体膜电位呈负相关关系(r=-0.4612,P<0.05),低危MDS患者骨髓Glyco A+有核红细胞ROS水平与线粒体膜电位无相关关系(P>0.05);结论MDS患者骨髓有核红细胞NIX介导的线粒体自噬受损,可能导致受损线粒体数量增加,ROS分泌增加,DNA损伤,有核红细胞寿命缩短。诱导线粒体自噬可能是纠正MDS贫血的有效手段。