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研究背景:以往对细胞分裂素的研究主要体现在调节植物的生长发育中,其对动物细胞的影响一直未受重视。近年来,腺苷类细胞分裂素表现出的抗肿瘤活性逐渐引起了核苷类药物研发工作者的注意。研究发现腺苷类细胞分裂素可通过腺苷转运体进入细胞后经多种途径抑制肿瘤细胞的增殖和诱导肿瘤细胞的凋亡和分化发挥抗肿瘤作用,提示天然来源的核苷类细胞分裂素具有巨大的临床药用研发价值,但目前关于其在肿瘤细胞中作用机制仍处于初步研究阶段。研究发现,表观遗传修饰在肿瘤细胞的发生发展中发挥不可忽视的作用。在肿瘤表观遗传治疗中腺苷类DNA甲基转移酶抑制剂是目前研究的一大热点。但有关核苷类植物细胞分裂素是对肿瘤表观遗传学的作用和机制尚未见报道。研究目的:本研究以AML细胞系为研究载体,以核苷类细胞分裂素为研究对象,初步探讨其对AML细胞的抗肿瘤作用和对表观遗传修饰的抑癌通路的影响。研究方法:(1)探讨细胞分裂素对AML细胞的增殖抑制作用:通过CCK-8、吉姆萨染色、流式细胞仪分析等方法检测细胞分裂素对AML的增殖抑制作用;(2)探索细胞分裂素对AML细胞促分化机制:通过Western Blot、PCR和流式细胞仪等方法检测分化相关蛋白水平变化和分化相关基因mRNA水平变化;(3)将筛选出的对AML细胞系增殖抑制作用最强的oTR与DNMT1进行生物信息学分子对接分析经过libdock和cdocker分子对接,对比DNMT1天然底物SAH和oTR与DNMT1结构的嵌合程度,并比较打分函数;(4)体外实验检测oTR对DNMT1活性抑制作用:利用DNMT活性/抑制分析试剂盒检测,进一步检测oTR对DNMT1的抑制活性;(5)探索oTR对超甲基化miR-34a肿瘤细胞的的去甲基化作用及对miR-34a-SIRT1-p53抑癌通路的影响:利用Northern blot等方法检测miR-34a的表达及甲基化程度变化。研究结果:(1)通过CCK-8检测发现细胞分裂素对AML细胞的增殖具有抑制作用并表现出浓度依赖性;吉姆萨染色、流式细胞仪分析发现细胞分裂素可诱导AML细胞向髓系分化,CD11b表达明显升高;(2)Western Blot检测髓系分化相关蛋白表达,p-JAK、p-STAT3表达显著下调,而p-STAT1表达显著上调;PCR检测髓系分化相关基因mRNA水平表达情况,发现PU.1、CXCL-10等基因mRNA水平均升高;(3)通过生物信息学进行分子对接模拟,发现oTR与SAH相比都嵌合在DNMT1结晶模型的活性口袋内,并且oTR和SAH的分值相差甚微,且蛋白与小分子空间作用力显示oTR与DNMT1相互作用力之间有85%的氨基酸残基与天然底物相比相同,提示oTR可能影响DNMT1的活性;(4)利用DNMT活性/抑制分析试剂盒检测发现oTR可明显抑制总DNMT和DNMT1的活性,并具有浓度依赖性;(5)Northern blot发现在p53野生型的AML细胞中,miR-34a的表达水平明显低于p53突变型的AML细胞,当oTR作用后miR-34a的表达明显恢复上调,并且oTR作用THP-1细胞系后miR-34a靶基因SIRT1蛋白水平发现其表达以oTR浓度依赖性下降,p53乙酰化水平明显上调。结论:核苷类细胞分裂素可抑制AML细胞的增殖并诱导其向髓系分化;其中oTR可通过抑制DNMT1活性恢复超甲基化miR-34a的表达,并恢复miR-34a-SIRT1-p53抑癌通路。