靶向SIRT6通过表观遗传学抑制中性粒细胞增生并增强化疗疗效

Targeting SIRT6 epigenetically restrains neutrophil hyperplasia and enhances chemotherapeutic efficacy

作者信息Luping Wang, Xiaoqian Wu, Panxia Wang, Minshan Zhang, Li Li, Zhenhan Huang, Yang Mao, Haoming Chen, Qin Wen, Wei Liu, Zhibin Huang, Feifei Li, Juan Shen
PMID42592314
发布时间2026-08
DOI10.1016/j.apsb.2026.06.020

实验完整度

高

包含斑马鱼突变体、细胞系、异种移植小鼠模型及临床样本等多个独立证据层级,并进行了功能验证(如BrdU增殖实验)和机制验证(如ChIP、RNA-seq)。

主要模型

sirt6突变斑马鱼(sirt6−/−) c-mybhyper斑马鱼 K562细胞系 K562异种移植NOD-SCID小鼠模型

重点核对

MDL-800处理浓度(斑马鱼胚胎4 μmol/L,小鼠50 mg/kg) 伊马替尼处理浓度(斑马鱼胚胎20 μmol/L,小鼠100 mg/kg) sirt6−/−斑马鱼模型中的中性粒细胞增生表型 c-myb启动子处H3K9ac水平 药物联合治疗的给药方案

摘要

骨髓增殖性肿瘤(MPNs)是一组血液系统恶性肿瘤,目前的治疗选择仍然有限,这凸显了探索新的治疗靶点和干预策略的迫切需要。通过对表观遗传化合物库进行高通量筛选,我们鉴定出SIRT6别构激动剂MDL-800是中性粒细胞增生的强效抑制剂。我们建立了一个内源性sirt6突变斑马鱼模型,该模型发展出骨髓增殖性肿瘤(MPN)样表型,在成年斑马鱼中发病率为64%。在机制上,Sirt6被发现通过在c-myb启动子处使组蛋白H3K9去乙酰化,在体内和体外调节中性粒细胞增殖。Sirt6缺失导致中性粒细胞和造血干/祖细胞异常增殖,而Sirt6过表达显著减轻了中性粒细胞增生和MPN相关症状。此外,SIRT6激活剂MDL-800增强了伊马替尼的疗效,并减少了斑马鱼白血病模型中的中性粒细胞增殖。在异种移植小鼠模型中,MDL-800和伊马替尼的联合使用显著抑制了白血病进展,并在伊马替尼耐药病例中恢复了药物敏感性。本研究确立了Sirt6–c-Myb轴作为髓系稳态的核心表观遗传通路,为同时抑制血液系统恶性肿瘤中的中性粒细胞增生和增强化疗疗效提供了一种新策略。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
SIRT6是否通过表观遗传调控c-Myb表达来抑制中性粒细胞增生,并能增强化疗药物伊马替尼的疗效?
核心机制
Sirt6通过使c-myb启动子处H3K9去乙酰化,直接抑制c-Myb转录,从而抑制中性粒细胞和造血干/祖细胞增殖。
主要证据
利用sirt6突变斑马鱼模型、c-mybhyper斑马鱼、K562细胞系和异种移植小鼠模型,结合RNA-seq、ChIP-qPCR、BrdU增殖实验和药物处理实验,证实Sirt6缺失导致中性粒细胞增生,SIRT6激活剂MDL-800抑制增生并增强伊马替尼疗效。
研究意义
本研究确立了Sirt6–c-Myb轴作为髓系稳态的核心表观遗传通路,为同时抑制中性粒细胞增生和增强化疗疗效提供了新策略,SIRT6激活剂可能成为MPN的潜在治疗手段。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

化合物筛选与表型鉴定

筛选能缓解中性粒细胞增生的表观遗传化合物

利用包含569种化合物的表观遗传化合物库,在三种中性粒细胞增生斑马鱼模型(c-mybhyper、pu.1G242D/G242D、Tg(hsp70:p210BCR/ABL1))中进行筛选,通过苏丹黑B染色检测中性粒细胞数量。

2

sirt6突变斑马鱼模型建立与表型分析

研究Sirt6缺失对中性粒细胞和造血干/祖细胞的影响

通过CRISPR/Cas9生成sirt6突变斑马鱼,观察胚胎期和成年期的中性粒细胞数量、增殖及MPN样表型。

3

机制研究:Sirt6调控c-myb表达

阐明Sirt6调控中性粒细胞增生的分子机制

通过RNA-seq、ChIP-qPCR、ChIP-seq和报告基因实验,检测Sirt6对c-myb启动子H3K9乙酰化水平及转录活性的影响。

4

功能验证:sirt6缺失与c-myb敲低

验证Sirt6对中性粒细胞增生的影响是否依赖c-myb

通过注射c-myb吗啉寡核苷酸敲低c-myb,观察sirt6缺失斑马鱼中性粒细胞增生的缓解情况。

5

遗传激活sirt6的治疗效果

验证Sirt6过表达能否缓解中性粒细胞增生

构建Tg(ef1a-sirt6-DsRed)转基因斑马鱼,与sirt6−/−;c-mybhyper杂交,观察中性粒细胞和原始细胞比例。

6

药物联用增强化疗疗效

评估MDL-800与伊马替尼联用对白血病模型的治疗效果

在斑马鱼白血病模型和K562异种移植小鼠模型中,单独或联合使用MDL-800和伊马替尼,检测白血病细胞负荷、增殖和器官浸润。

7

临床样本分析

验证SIRT6和c-MYB表达与伊马替尼敏感性的关系

分析CML和AML患者骨髓样本中SIRT6和c-MYB的表达,比较伊马替尼敏感和耐药组的差异。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
表观遗传化合物库TargetMolL3500
苏丹黑BSigma-Aldrich199664
二甲亚砜----
mMESSAGE mMACHINE T7试剂盒Thermo Fisher ScientificAM1344
EnGen Cas9 NLSNEB--
MoFlo AstriosEQ分选仪Beckman Coulter--
TRIzol试剂Invitrogen--
M-MLV逆转录酶Promega--
LightCycler 96仪器Hoffmann-La Roche Ltd.--
RIPA裂解液BeyotimeP0013C
H3K9ac抗体Novus BiologicalsNBP2-59180
H3K56ac抗体Novus BiologicalsNBP2-61537
组蛋白H3抗体Abcamab1791
SIRT6抗体Abcamab191385
c-MYB抗体Novus BiologicalsAF6209
β-肌动蛋白抗体Proteintech20536-1-AP
α-微管蛋白抗体Proteintech11224-1-AP
SuperSignal West Pico PLUS化学发光底物Thermo Scientific34577
吉姆萨染液Merck--
梅-格伦瓦尔德曙红亚甲蓝Merck--
OCT包埋剂Sakura4583
莱卡冷冻切片机Leica--
溴脱氧尿苷Merck--
兔抗DsRed抗体Santa Cruzsc-390909
山羊抗GFP抗体Abcamab6658
小鼠抗pH3抗体Santa Cruzsc-374669
兔抗Lcp1抗体----
小鼠抗BrdU抗体Roche11170376001
Alexa Fluor 555偶联抗兔二抗InvitrogenA32732
Alexa Fluor 488偶联抗小鼠二抗InvitrogenA32723
mMESSAGE mMACHINE SP6试剂盒Thermo Fisher ScientificAM1340
NGS RNA文库制备试剂盒Novogene--
抗Myc标签抗体Proteintech16286-1-AP
正常兔IgGCell Signaling Technology2729
Covaris M220超声破碎仪Covaris--
GeneJET PCR纯化试剂盒Thermo ScientificK0702
FastStart SYBR Green预混液Roche--
Magna ChIP HiSens试剂盒Merck17-10460
抗SIRT6抗体Novus BiologicalsNBP3-10936
Lipofectamine 3000转染试剂Thermo Fisher ScientificL3000075
MDL-800Sigma-AldrichSML2529
伊马替尼SelleckSTI571
MDL-800TargetMolT64529
伊马替尼TargetMolT6230
Alexa Fluor 488偶联抗山羊二抗InvitrogenA32814
Alexa Fluor 555偶联抗小鼠二抗InvitrogenA31570

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
化合物筛选
筛选化合物浓度(10 μmol/L)、处理时间(24 hpf至3 dpf)、斑马鱼模型(c-mybhyper、pu.1G242D/G242D、Tg(hsp70:p210BCR/ABL1))
阅读提示:2.2节 化合物筛选
sirt6突变体构建
CRISPR/Cas9靶点序列、突变类型(4 bp缺失)、基因分型方法
阅读提示:2.4节 生成sirt6突变系及验证
表型分析
SB染色方法、WISH探针、FACS分选参数、BrdU标记时间(胚胎2小时,成年4小时)
阅读提示:2.3-2.6节、2.11节
机制研究
ChIP抗体(抗Myc、抗H3K9ac)、qPCR引物、RNA-seq分析流程(DESeq2阈值)
阅读提示:2.15-2.17节
药物处理
MDL-800和伊马替尼浓度(斑马鱼:4 μmol/L、20 μmol/L;小鼠:50 mg/kg、100 mg/kg)、给药方式(浸泡、腹腔注射、口服)、治疗持续时间
阅读提示:2.19-2.20节