Maturation-associated gene expression profiles during normal human bone marrow erythropoiesis

Abstract

A eritropoiese tem sido extensivamente estudada utilizando modelos animais in vitro e in vivo. Apesar disso, ainda existem dados limitados sobre os perfis de expressão gênica (GEP) da maturação eritróide primária (ex vivo) normal da medula óssea humana (BM). Nós investigamos o GEP de precursores de glóbulos vermelhos nucleados (NRBC) durante a eritropoiese normal da BM humana. Três populações de NRBC associadas à maturação foram identificadas e purificadas a partir de BM humana normal (fresca) por citometria de fluxo e o GEP de cada população de células purificadas foi analisado diretamente usando microarranjos de oligonucleotídeos de DNA. No geral, 6.569 genes (19% dos genes investigados) foram expressos em ≥1 estágio da eritropoiese da BM em níveis estáveis ​​(por exemplo, genes envolvidos no processo de DNA, sinalização celular, organização de proteínas e produção de hemoglobina) ou em quantidades variáveis ​​(por exemplo, genes relacionados a diferenciação celular, apoptose, metabolismo), este último mostrando uma tendência a diminuir do estágio 1 para 3 (genes associados à regulação da diferenciação e sobrevivência eritróide, por exemplo, SPI1 , STAT5A ) ou aumentar do estágio 2 para o estágio 3 (genes associados a autofagia, funções eritroides como produção de heme, por exemplo, ALAS1 , ALAS2), metabolismo de ferro (por exemplo, ISCA1, SLC11A2 ), proteção contra estresse oxidativo (por exemplo, UCP2 , PARK7 ) e enucleação de NRBC (por exemplo, ID2 , RB1 ). Curiosamente, os genes envolvidos na apoptose (por exemplo, CASP8, P2RX1 ) e na resposta imune (por exemplo, FOXO3, TRAF6 ) também foram regulados positivamente no último estágio (estágio 3) de maturação dos precursores de NRBC. Nossos resultados confirmam e ampliam observações anteriores e fornecem um quadro de referência para melhor compreensão das etapas críticas da maturação eritróide humana e sua potencial alteração em pacientes com diferentes distúrbios eritropoiéticos clonais e não clonais.