AcSDKP对儿童原发性骨髓纤维化间充质干细胞的功能影响

The pathogenesis of childhood idiopathic myelofibrosis (IMF) currently is unknown. Functional abnormalities of the hematopoietic microenvironment could be an important factor. Our previous data has shown there is a decrease in the osteogenic differentiation capability and a increase in the adipogenic differentiation potential of bone marrow mesenchymal stem cells (BM-MSCs) from childhood IMF patients. This observation indicates that BM-MSCs might play an important role in IMF. Moreover, our preliminary data suggests that AcSDKP can inhibit fibrosis of the heart, lungs, kidneys and other organs in rats. Therefore we hypothesize that AcSDKP may play an important role in regulating MSC differentiation. We will study the differentiation capability of BM-MSC and try to identify some novel genes associated with childhood IMF through sequencing technology. This study will shed light on the pathogenesis of childhood IMF and facilitate the application of AcSDKP in childhood IMF treatments.

儿童原发性骨髓纤维化（IMF）是一种造血干细胞异常引起的慢性骨髓增殖性疾病，发病机制不明。造血微环境异常可能与IMF关系密切。我们初步研究发现与正常对照相比，IMF患儿的骨髓间充质干细胞（MSC）成骨分化能力下降，而成脂分化能力增强，提示MSC在IMF发病过程中发挥重要作用。此外，我们已有的结果表明N-乙酰基-丝氨-天门冬酰-赖氨酰-脯氨酰（AcSDKP）可明显抑制大鼠组织器官的纤维化，因此推测AcSDKP可能通过细胞因子介导作用于MSC，进而抑制骨髓纤维化的发生。本研究中，我们将系统性地分析IMF患儿骨髓MSC的功能变化，并进一步研究AcSDKP对IMF患儿骨髓MSC功能的影响，利用新一代测序技术筛选IMF可能的致病基因。这一研究将为初步阐明儿童IMF的发病机制及AcSDKP应用于该疾病的治疗奠定理论基础。

[背景]儿童原发性骨髓纤维化发病机制不明，可能与微环境异常及基因突变有关，间充质干细胞（MSC）为主要成分，研究MSC的分化功能对发病的意义，同时早期动物实验观察到AcSDKP可逆转肺纤维化、肝纤维化等，故而观察AcSDKP对MSC的作用，发现其是否可逆转骨髓纤维化。JAK2、MPL等基因突变在成人原发性骨髓纤维化发病中占重要地位，但儿童原发性骨髓纤维化很少发现已知基因图bain，我们临床有一对双胞胎同时发病的原发性骨髓纤维化患儿，进行基因检测，寻找可能治病基因。.[方向]通过两方面进行研究，一方面为双胞胎原发性骨髓纤维化患儿间充质干细胞的定向分化功能及AcSDKP对其影响，研究患儿微环境中MSC的功能及AcSDKP的抑制纤维化的功能；另一方面通过RNA测序及外显子测序寻找可能治病基因。.[主要内容] ①对双胞胎同发病的原发性骨髓纤维化患儿的已有标本进行间充质干细胞（MSC）定向分化培养，在培养体系中加或不加AcSDKP，并用正常骨髓间充质干细胞做对照，观察AcSDKP对骨髓间充质干细胞分化的影响，以明确儿童原发性骨髓纤维化间充质干细胞分化功能是否异常及AcSDKP对MSC定向分化能力的影响。②对MSC分化培养上清液NF-κB，TGF-β，MMPs，PDGF、ET-1等细胞因子进行检测，观察AcSDKP对骨髓微环境的作用。③对双胞胎原发性骨髓纤维化外周血标本进行RNAseq基因检测，并通过生物信息学分析确定与原发性骨髓纤维化相关的信号通路异常、寻找可能的致病基因。④对双胞胎患儿及父母外周血标本进行全外显子测序，并进行分析，寻找可能致病基因。.[重要结果] ①观察到原发性骨髓纤维化（IMF）的MSC定向分化功能与正常人MSC相比存在差异，IMF的MSC成脂能力强于正常MSC，而成骨、成软骨能力较正常差，AcSDKP能部分逆转IMF的MSC的定向分化异常。②检测到SRSF2和SF3B1基因突变，SNCA,CDT1,PKMYT1,STAG2,BCL2L1,CDC6,ESPL1,ARL4A等基因上调，AKT1,JAK2,BCL2L1,SOS2,STAT5B和SOCS3等与凋亡相关的基因激活，TAL1, ALAS2, SP1, LYN, EPB42, HCLS1, VEGFA, BCL6, BPGM, TRIM10, KLF1等红系调控关键因子表达增高，SRC、MEF2A，P