白藜芦醇苷通过诱导癌基因高甲基化抑制骨髓增生异常综合征的机制研究

本研究针对骨髓增生异常综合征(MDS)中异常低甲基化导致的癌基因激活问题，通过分析GEO数据库甲基化数据，结合850K甲基化芯片和Western blot等技术，首次发现白藜芦醇苷(PD)能上调DNMTs表达，诱导PIK3CA、ITPR3等癌基因高甲基化并抑制其蛋白表达，从而抑制MDS细胞增殖并诱导凋亡，为开发新型高甲基化靶向药物提供了实验依据。

　　

骨髓增生异常综合征(MDS)是一组起源于造血干细胞的恶性克隆性疾病，以无效造血、持续血细胞减少和高风险转化为急性髓系白血病(AML)为特征。传统认为MDS主要与DNA高甲基化相关，但近年研究发现异常低甲基化同样在疾病发生中起关键作用。例如PRAME和SALL4基因启动子低甲基化与患者不良预后显著相关。当前临床使用的去甲基化药物如阿扎胞苷虽能改善部分患者症状，但高危及耐药患者中位生存期仍仅18个月，亟需开发靶向异常低甲基化的新型治疗策略。

中国中医科学院西苑医院老年医学研究所联合血液病研究所的研究团队发现，从中药虎杖提取的多酚类化合物白藜芦醇苷(PD)在骨肉瘤、结直肠癌等肿瘤中显示出抗增殖作用，但其对MDS甲基化调控的作用尚未阐明。为此，研究人员通过整合GEO数据库中17例MDS患者与14例健康供者的甲基化数据，结合850K甲基化芯片、Western blot、CCK-8和流式细胞术等技术，系统探究了PD对MDS细胞表观遗传调控的作用机制，相关成果发表在《Scientific Reports》。

研究主要采用四种关键技术：通过GSE124390和GSE119617数据集分析MDS患者间充质基质细胞(MSCs)的甲基化特征；使用Illumina Infinium Methylation EPIC BeadChip 850K检测PD处理的SKM-1细胞全基因组甲基化变化；Western blot检测DNMT1/DNMT3a/DNMT3b及癌基因蛋白表达；CCK-8和Annexin V-FITC/PI双染法评估细胞增殖与凋亡。

异常基因低甲基化在MDS患者中普遍存在
对GEO数据的分析显示，MDS患者存在5491个低甲基化位点和14759个高甲基化位点。KEGG富集发现这些低甲基化基因显著富集于PI3K-AKT、MAPK等癌症相关通路，蛋白互作网络鉴定出PIK3CA、RAP1等核心低甲基化癌基因。

PD诱导SKM-1细胞全基因组高甲基化
甲基化芯片检测发现PD处理使SKM-1细胞中448个基因(71.91%)发生高甲基化，这些基因同样富集于PI3K-AKT、mTOR等信号通路。Western blot证实30μmol/L PD可显著上调SKM-1细胞中DNMT1、DNMT3a和DNMT3b表达，在MUTZ-1细胞中则上调DNMT1和DNMT3b。

PD抑制关键癌基因蛋白表达
通过Cytoscape构建的蛋白互作网络锁定PIK3CA、ITPR3和SPOPL为PD诱导的核心高甲基化癌基因。Western blot显示30μmol/L PD处理能显著降低SKM-1细胞中这三种癌基因的蛋白表达水平。

PD抑制MDS细胞增殖并诱导凋亡
CCK-8实验证实PD以剂量依赖性方式抑制SKM-1和MUTZ-1细胞活力。流式检测发现PD处理使细胞周期阻滞于S期（MUTZ-1细胞S期比例从33.7%升至61.57%），并显著增加凋亡细胞比例（SKM-1细胞早期凋亡率从0.26%升至3.83%）。Wright染色观察到PD处理组细胞出现核固缩等典型凋亡形态。

这项研究首次揭示PD通过上调DNMTs表达诱导癌基因高甲基化，进而抑制PIK3CA等癌基因表达并发挥抗MDS作用。其创新性体现在：突破传统高甲基化药物研发思路，发现PD可作为新型高甲基化诱导剂；阐明PD通过表观遗传调控PI3K-AKT等关键通路的作用机制；为临床难治性MDS提供了潜在治疗策略。未来需开展临床试验验证PD对MDS患者的实际疗效，并探索其与其他表观遗传药物的联合应用价值。