复方青黄散对骨髓增生异常综合征患者线粒体DNA拷贝数变异的影响及分子机理的研究

Previous research shown that curative effect of traditional Chinese medicine Qinghuang powder was even better than the latest drugs in treatment of myelodysplastic syndrome. Qinghuang powder was more effective in patients with normal karyotype than in other abnormal karyotype. Some studies about mechanism showed that, Qinghuang powder result in a significant genome-wide demethylation. In our vitro study, we found that a certain dose of arsenic can cause oxidative stress. In our body, mitochondria are the most sensitive organelles for arsenic metabolism process. Recently, some researchers found that MDS patients have DNA copy number variation in mitochondrial, and more in normal chromosome karyotype patients. This study will detection MDS mitochondrial DNA copy number variation before and after treatment with new Qinghuang powder, validation one the target of Qinghuang powder in treatment of MDS was mitochondrial DNA, evaluation the relationship between mtDNA copy number variation and chromosome karyotype in MDS patients, and clarify that oxidative stress and demethylation are the role in the mechanism of Qinghuang powder adjusting the mitochondrial DNA copy number variation.

前期研究表明，含砷中药青黄散治疗骨髓增生异常综合征（myelodysplastic syndromes,MDS）疗效优于国外最新药物, 尤其是对染色体核型正常的患者，其有效率明显高于其他异常核型。对于作用机理的研究显示，青黄散对MDS患者有去甲基化作用，体外实验表明一定剂量的砷可引起氧化应激。线粒体是砷体内代谢过程中最敏感的细胞器，最近有研究者报道，MDS患者存在线粒体DNA(mitochondrial DNA，mtDNA)拷贝数变异，且多出现在染色体核型正常的患者。本研究以改良后的复方青黄散为给药手段，通过检测治疗前后MDS患者mtDNA拷贝数变异，验证治疗的作用靶点之一是mtDNA；同时评价mtDNA拷贝数变异与染色体核型之间的关系；还将进一步阐明青黄散作用于mtDNA的作用机理为氧化应激和去甲基化。

前期研究表明，含砷中药青黄散治疗骨髓增生异常综合征（myelodysplastic syndromes, MDS）疗效优于国外最新药物。本项目以复方青黄散为给药手段，通过检测治疗前后MDS患者的线粒体DNA(mitochondrial DNA，mtDNA)拷贝数变异情况，探讨复方青黄散治疗MDS的作用靶点。本项目按研究计划纳入中国中医科学院西苑医院血液科门诊MDS病例40例，提取MDS患者应用复方青黄散治疗前后骨髓单个核细胞的总DNA，针对mtDNA高度保守区设计引物，采用real time PCR法检测mtDNA的相对拷贝数，同时以9例健康人外周血有核细胞的mtDNA拷贝数为正常对照组。发现与正常对照组相比，治疗前MDS患者的mtDNA拷贝数明显增高；与治疗前相比，治疗后MDS患者的mtDNA拷贝数明显减低。通过对复方青黄散治疗前后氧化应激相关因子活性改变情况分析，发现与治疗前相比，治疗后MDS患者的SOD表达增加，证实复方青黄散可通过引起体内氧化应激作用进而降低mtDNA拷贝数。以RT-PCR和Western-Blot方法检测TFAM和polγ的表达，发现复方青黄散治疗后MDS患者polγ的表达较治疗前减低，提示复方青黄散降低MDS患者的mtDNA拷贝数可能与polγ有关。由于本研究纳入样本例数有限，检测出染色体异常核型为20%左右，因此未分析mtDNA拷贝数变异与染色体核型之间的关系。本项目研究结果表明复方青黄散可以降低MDS患者的mtDNA拷贝数，为临床应用提供了一定的理论依据。