通过非靶向代谢组学和稳定同位素示踪技术分析索拉非尼耐药白血病细胞的代谢重编程和氧化还原适应

背景与目的FMS样酪氨酸激酶3(FMS-like tyrosine kinase 3,FLT3)近膜结构域内的内部串联重复(internal tandem duplications,ITD)是急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)预后不良的指标。酪氨酸激酶抑制剂(如索拉非尼)是急性髓系白血病主要的靶向药物,但会产生耐药性,使其疗效受限。虽然目前已对FLT3抑制剂耐药的分子机制有所了解,但代谢物水平的细胞功能及与代谢通路的相互作用尚不清楚。本研究旨在阐明白血病细胞对FLT3抑制剂耐药后代谢组学的改变情况。方法我们建立了2株携带FLT3/ITD突变的索拉非尼耐药的细胞系,命名为鼠源BaF3/ITD-R和人源MV4-11-R细胞系。我们进行了非靶向代谢组学和稳定同位素标记代谢流分析,以确定与耐药相关的代谢改变。结果耐药细胞表现出完全改变的代谢图谱,其特征表现为葡萄糖需求增加,伴随进入磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway,PPP)的葡萄糖通量减少;氧化应激增加,同时谷胱甘肽合成增加。我们证明了耐药细胞中代谢改变得分最高的网络与核苷酸降解相关。我们还进行了稳定同位素示踪实验,结果提示在耐药细胞中进入PPP的葡萄糖通量减少。进一步研究表明,PPP中主要酶的抑制包括氧化途径的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase,G6PD)缺陷和非氧化途径的转酮醇酶(transketolase,TKT)。此外,我们发现长期使用索拉非尼可导致FLT3/ITD阳性的白血病细胞氧化应激增加,同时伴有细胞增殖能力降低及抗氧化应答增强。结论我们通过比较代谢组学的相关数据鉴定出了独特的代谢和氧化还原适应特征,这可能促进了FLT3/ITD突变的白血病细胞发生索拉非尼耐药。

蛋白质组学技术筛选缺血性结肠炎与溃疡性结肠炎鉴别诊断的血清学标志物

目的采用串联质谱标签(TMT)联合液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)筛选和鉴定用于缺血性结肠炎(IC)与UC鉴别诊断的血清蛋白质标志物。方法选择浙江大学医学院附属第一医院2018年1月至2019年1月收治的UC和IC患者各10例,以及健康对照者10名,分别纳入UC组、IC组和NC组。采集所有研究对象的空腹血清样本,经去除高丰度蛋白、蛋白酶解、肽段标记和分馏等处理后,通过质谱分析仪检测,获取在3组试验中均具有TMT数据且去除TMT值为0的蛋白质,构建蛋白质聚类热图,设定差异倍数>1.5或<0.67且差异有统计学意义的蛋白质为差异蛋白质。通过Reactome数据库对组间差异蛋白质所参与的通路进行聚类分析。统计学方法采用t检验、hypergeometry检验和BH多重检验校正。结果经蛋白质谱分析,共鉴定出357种血清蛋白质。IC组与NC组比较共有27个差异蛋白质,其中上调蛋白质6个,下调蛋白质21个;UC组与NC组比较共有228个差异蛋白质,其中上调蛋白质75个,下调蛋白质153个;UC组与IC组比较共有49个差异蛋白质,其中上调蛋白质22个,下调蛋白质27个。在NC组、IC组、UC组3组的差异蛋白质比较中,仅纤维凝胶蛋白质3表达量在3组间两两比较的差异均有统计学意义(其在UC组与NC组、UC组与IC组、IC组与NC组中的差异倍数分别为0.24、0.46和0.53,t=-5.089、-7.298、-3.919,P均<0.01)。聚类分析结果显示:IC组与NC组比较的差异蛋白质中,仅富集到血小板脱颗粒通路,有10个蛋白质参与了这条通路(P<0.01);UC组与NC组比较的差异蛋白质中,共富集得到58条通路,其中38个蛋白质参与血小板脱颗粒通路,16个蛋白质参与补体初始触发通路,13个蛋白质参与补体级联调节通路,11个蛋白质参与抗体介导的补体激活通路(P均<0.01);UC组与IC组比较的差异蛋白质中,共富集得到3条通路,其中9个蛋白质参与血小板脱颗粒通路,7个蛋白质参与补体初始触发通路,5个蛋白质参与补体级联调节通路(P均<0.01)。结论IC和UC患者的血清蛋白质组学存在差异,且差异蛋白质主要参与血小板活化和补体激活过程,这些差异蛋白质或可作为今后IC与UC鉴别诊断的生物标志物。