基于流式细胞术和生物信息学技术的AML患者骨髓细胞代谢分析研究

摘要

目的:探讨急性髓细胞白血病(acute myeloid leukemia,AML)患者骨髓细胞中的细胞类型分布和代谢情况,从代谢相关基因的表达水平角度对AML患者和健康者骨髓细胞的代谢特征进行对比分析.方法:使用流式细胞分析仪对AML患者的骨髓进行流式细胞分析,从美国国立生物技术信息中心数据库获取健康者和AML患者骨髓细胞的表达谱数据,应用t-分布邻域嵌入(t-distributed stochastic neighbor embedding,t-SNE)算法、统一流形逼近与投影(uniform manifold approximation and projection,UMAP)算法和基于快速傅里叶变换加速插值的t-SNE(about fast Fourier transform-accelerated interpolation-based t-SNE,Flt-SNE)算法3种生物信息学方法对流式数据进行降维分析,并使用SeqGeqTM测序软件分析代谢相关基因的表达情况.结果:t-SNE算法、UMAP算法和Flt-SNE算法可将AML患者的骨髓细胞分为淋巴细胞、单核细胞、粒细胞和AML细胞4个类群.与健康者相比,AML患者的醛缩酶B(AL-DOB)、异柠檬酸脱氢酶(IDH)、苹果酸脱氢酶2(MDH2)和琥珀酸脱氢酶B(SDHB)等糖代谢相关基因的表达水平偏高,脂代谢相关基因脂蛋白脂肪酶(LPL)、髓过氧化物酶(MPO)和视黄酸受体α(RARA)的表达水平明显偏低,肿瘤相关基因RET的表达水平偏高.结论:流式细胞术结合生物信息学技术可以很好地识别AML患者骨髓细胞的类群,揭示AML患者和健康者骨髓细胞的代谢相关基因表达水平的差异,为探索AML发病机制和研发以代谢为靶点的相关药物奠定基础.