本文關鍵詞：小鼠卵巢生殖干細胞的建系及其基因編輯

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【摘要】：雌性生殖干細胞(或稱為卵巢生殖干細胞)具有產(chǎn)生新生卵子的能力,因而為治療卵巢衰老和女性不孕不育打開了一扇新的希望之門。然而,獲得OSCs并對其進行鑒定對于很多研究者尤其是新手而言是非常困難的。首先這是因為OSCs在卵巢組織中量非常稀少,很不容易獲得；其次,在前人的研究中,鑒定OSCs分化為卵子通常是對卵巢組織切片進行免疫熒光或免疫組化染色來確認的；另外前人的研究中都采用鼠源而非人源的STO或者MEF作為飼養(yǎng)層細胞,這點對于將來人類OSCs的臨床應用是有缺陷的。在本研究中為了克服以上弊病我們對前人的實驗方案進行了適當?shù)男薷�。首先我們將卵巢組織消化后鋪到孔板中培養(yǎng)2-3天后再進行免疫磁珠分選(MACS)以純化出OSCs,接著用EGFP標記OSCs并移植入受體鼠的卵巢中進行卵子定向分化的鑒定。受體鼠卵巢以及其后交配得到的胎鼠取出并放在載玻片上置于熒光顯微鏡下直接觀察是否有綠色熒光的卵子或者胎鼠。另外,我們使用人臍帶間充質(zhì)干細胞(hUC-MSCs)替代STO/MEF作為飼養(yǎng)層細胞來支持OSCs的增殖。結(jié)果表明這些改進措施能夠顯著地提高和促進OSCs的獲得與鑒定,而且hUC-MSCs作飼養(yǎng)層細胞對于將來分離擴增人類OSCs很有用處,因為這可以避免來自鼠源的污染。本研究的目的是在mOSCs細胞系上建立基于CRISPR-Cas9的基因編輯技術平臺,為將來研究與mOSCs干性維持和卵子分化的相關基因的功能與具體機制奠定基礎。mOSCs作為卵子前體干細胞,它的出現(xiàn)對于生殖生物學和婦產(chǎn)科學的發(fā)展都具有重大意義,然而該干細胞的干性維持機制尚不明確,這直接導致目前分離建系mOSCs非常困難；另外mOSCs分化為卵子的過程和內(nèi)在機制目前幾乎完全空白,因此有必要對這兩個重要科學問題進行研究。mOSCs會表達如DDX4、Fragilis、Dazl等生殖系干細胞marker,如果喪失這些基因表達會對它們的干性產(chǎn)生影響；而BMP4等與卵子分化的基因表達會促進原始生殖細胞(PGCS)分化發(fā)育為卵子,那么這些基因會否對mOSCs的分化產(chǎn)生相同作用。為了了解清楚這些基因在mOSCs中的功能,可以通過基因編輯技術使mOSCs的這些基因突變而喪失正確的表達,這些被敲除的基因可以通過突變的mOSCs的表型變化顯示它們在mOSCs中的功能和相關通路。CRISPR-Case9作為目前流行的基因編輯技術,由于只需要設計一個與靶序列互補的sgRNA質(zhì)粒來引導Cas9酶蛋白到靶序列位置就可實現(xiàn)定點基因突變,因此非常適合用來改造mOSCs的基因,實現(xiàn)本研究的目的。為此,我們首先在293T細胞系上利用CRISPR-Case9系統(tǒng)驗證了GRIN2B基因的突變,隨后將此套技術應用于mOSCs上。出于循序漸進之目的,首先驗證了mOSCs上Tet2基因的突變,GRIN2B和Tet2都是權威文獻報道了的利用CRISPR-Cas9系統(tǒng)得到基因突變的兩個基因,選擇它們是為了便于建立此基因改造體系。最后我們在mOSCs上進行了YAP基因的編輯,并隨后通過Western blot驗證其蛋白表達水平,通過CCK8實驗和流式細胞周期分析驗證細胞增殖能力,通過Western blot觀察發(fā)生這些改變相關的通路中的關鍵分子。結(jié)果顯示我們成功地在293T細胞、mOSCs上獲得了GRIN2B、Tet2和YAP基因的修飾改造,Western blot也表明YAP蛋白表達水平與野生型mOSCs相比顯著下調(diào),細胞增殖實驗顯示YAP-'--mOSCs增殖能力明顯下降,隨后的Western blot表明這些增殖能力下降是因為與Bcl-2有關的凋亡增加所致,同時還發(fā)現(xiàn)它的機制與PI3K-mTOR通路有關�？偟膩碚f,通過本研究我們成功地在mOSCs細胞系上建立了CRISPR-Cas9基因編輯技術平臺,而且發(fā)現(xiàn)了YAP基因?qū)е碌蛲鲈黾印⒃鲋诚陆?以及它的相關通路。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：Q813;Q78

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