背景:慢性髓系白血病(Chronic Anticancer immunitymyeloid leukemia,CML)是一种克隆性骨髓增殖性肿瘤,其特征是9号和22号染色体易位t(9:22)(q34:q11),并形成BCR/ABL融合基因。BCR/ABL融合基因编码的BCR/ABL融合蛋白具有组成型酪氨酸激酶活性,激活下游一系列的信号通路,从而促进CML细胞增殖。伊马替尼(Imatinib,IM)等酪氨酸激酶抑制剂(Tyrosine kinase inhibitors,TKIs)的问世,极大地改善了CML患者的生存和预后。然而,随着临床上TKI的广泛应用,部分患者却出现了治疗效果不佳和耐药现象,因此探索CML进展的具体机制和新的治疗靶点具有重要意义。脯氨酸代谢在肿瘤代谢重编程中起重要作用,并与肿瘤细胞中ATP、蛋白质和核苷酸的合成以及氧化还原稳态有关。吡咯啉-5-羧酸还原酶1(Pyrroline-5-carboxylate reductase,PYCR1)作为脯氨酸生物合成重要的关键酶,与多种实体肿瘤的进展密切相关,已被认为是抗癌药物开发的潜在靶点,但是PYCR1在CML中的研究尚未见报道。目的:本研究旨在探究PYCR1对CML细胞生物学表型的影响及其作用的机制,为探索CML治疗的新靶点、新思路提供理论和实验基础。方法:1.采用生物信息学方法分析GEO、TCGA等数据库CML细胞中PYCR1的表达水平,然后收集临床样本分离单个核细胞,通过RT-q PCR检测PYCR1 m RNA的实际表达水平。2.通过慢病毒转染技术,构建沉默和过表达PYCR1的CML细胞稳转株;采用RT-q PCR和Western bselleckchemlot检测转染的效果;通过CCK-8、流式细胞术、Transwell、细胞毒实验检测沉默和过表达PYCR1对CML细胞增殖、凋亡、细胞周期、迁移、伊马替尼敏感性的影响。3.采用Western blot检测沉默PYCR1对BCR-ABL通路的影响;通过RNA-seq筛选沉默PYCR1后的差异表达基因和影响的相关通路;进一步通过RT-q PCR验证RNA-seq中所鉴定相关通路的基因表达水平;最后利用流式细胞术检测沉默PYCR1对CML细胞线粒体ROS水平的影响。结果:1.GEO数据库分析结果表明,PYCR1在健康人、CML慢性期和CML急变期的表达依次上调,且在CML患者骨髓干、祖细胞中的表达显著高于正常人。在TCGA数据库中的泛癌分析也显示PYCR1在大多数肿瘤中高表达;进一步临床样本Wnt-C59配制验证CML病人中的PYCR1 m RNA的表达,结果显示PYCR1呈现高表达的水平。2.成功构建沉默和过表达PYCR1的CML细胞稳转株。沉默PYCR1可抑制CML细胞增殖、迁移,促进细胞凋亡、细胞周期阻滞于G1期,并增强CML细胞对伊马替尼的敏感性;过表达PYCR1可促进CML细胞增殖、迁移和细胞周期G1期向S期的转变,抑制CML细胞凋亡和对伊马替尼的敏感性。3.沉默PYCR1可抑制BCR-ABL及其下游的Stat5、Crkl信号通路。转录组测序分析发现,沉默PYCR1可抑制CML细胞中三羧酸循环、氧化磷酸化等线粒体能量代谢通路,并诱导线粒体ROS水平升高。结论:PYCR1在CML中高表达,并且促进了CML细胞的增殖、迁移,抑制了CML细胞的凋亡和对伊马替尼的敏感性。抑制PYCR1的表达,可通过下调BCR-ABL下游信号通路、破坏线粒体能量代谢、诱导线粒体ROS水平升高等机制诱导CML细胞的凋亡,从而抑制CML的恶性表型。