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背景与目的：白血病是最常见的恶性肿瘤之一，其死亡率居儿童恶性肿瘤之首，严重威胁着人类健康，但白血病的发病机制还不太清楚。大量研究表明，白血病的发生发展是多因素参与、多步骤的复杂过程，涉及遗传学和表观遗传学改变。近年来的研究发现，DNA异常甲基化是人类肿瘤中最常见的基因变化之一，它作为肿瘤“二次打击”经典假说的重要补充，已成为新的肿瘤研究热点之一。因此，筛选新的白血病甲基化沉默基因，将有助于揭示白血病的发病机制，为白血病的防治提供重要的理论依据和科学基础。
方法：应用荧光差异双向凝胶电泳（2-D DIGE）分离甲基转移酶抑制剂5-杂氮-2’-脱氧胞苷（5-aza-2-dC）处理与未处理的人急性髓系白血病细胞株HL-60细胞的总蛋白质，Decyder和PDquest图像分析软件识别差异表达蛋白质点，基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）鉴定差异表达蛋白质，采用Western blotting和RT-PCR检测4个差异蛋白质（Galectin-1、HSP47、S100A8、S100A9）的表达，验证定量蛋白质组学研究结果；在此基础上，以4株白血病细胞系为样本，采用甲基化特异性PCR（MS-PCR）、RT-PCR和Western blotting方法分析2个在5-aza-2-dC处理后表达上调的基因（Galectin-1、HSP47）是否为甲基化沉默基因。
结果：
（1）建立了5-aza-2-dC处理与未处理的HL-60细胞蛋白质的2-D DIGE图谱，图像分析识别了53个差异表达的蛋白质点，质谱分析鉴定了40个差异表达的蛋白质，其中包括Galectin-1在内的34个蛋白质在5-aza-2-dC处理后的HL-60细胞中表达上调，6个蛋白质表达下调；
（2）采用RT-PCR和Western blotting方法检测4个表达上调基因（Galectin-1、HSP47、S100A8、S100A9）在5-aza-2dC处理与未处理HL-60细胞中的表达水平，结果与定量蛋白质组学结果一致。
（3）采用MS-PCR、RT-PCR和Western blotting方法分析2个经过表达验证了的基因（Galectin-1、HSP47）是否为甲基化沉默基因。MS-PCR分析结果显示，5-aza-2dC处理4株白血病细胞系后，Galectin-1和HSP47启动子非甲基化水平上调，而甲基化水平下调，RT-PCR结果显示：5-aza-2dC处理4株白血病细胞系后，Galectin-1和HSP47的mRNA和蛋白表达水平均上调，提示Galectin-1和HSP47基因为白血病细胞中的甲基化沉默基因。
结论：
1.建立了5-aza-2-dC处理与未处理的HL-60细胞蛋白质的2-D DIGE图谱，质谱鉴定了40个差异表达蛋白，其中34个蛋白质在5-aza-2-dC处理后表达上调；
2.采用2D-DIGE技术与MS-PCR检测技术相结合的方法发现并初步证实Galectin-1和HSP47基因为人白血病细胞株的甲基化沉默基因，启动子甲基化是导致Galectin-1和HSP47基因表达下调的主要原因。本文研究结果为白血病的表观遗传学研究提供了有价值的信息。