【摘要】：背景：造血干細(xì)胞(hematopoietic stem cells, HSCs)具有自我更新,增殖以及多向分化的能力,但是調(diào)節(jié)HSC功能的機(jī)制有待進(jìn)一步研究。HSC微環(huán)境對(duì)HSC正常功能的發(fā)揮具有重要調(diào)節(jié)作用。細(xì)胞內(nèi)外的氧化還原代謝是HSC微環(huán)境至關(guān)重要的一方面,因而對(duì)HSC的功能發(fā)揮一定調(diào)控作用。CPR (cytochrome P450reductase)是所有已知的CYPs (cytochrome P450s)的電子供體,其可能通過(guò)內(nèi)源性和外源性機(jī)制調(diào)節(jié)HSC正常功能的維持。 目的：本研究利用全身低表達(dá)CPR的RCL (reverse CPR low)轉(zhuǎn)基因小鼠模型,研究CPR/CYPs對(duì)造血的影響。 方法：通過(guò)流式分析檢測(cè)WT和RCL小鼠的LT-HSC、ST-HSC、MPP、CMP、MEP、 GMP、CLP、T、B、M和G細(xì)胞比例。全骨髓細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)移植實(shí)驗(yàn)、富集LKS+移植實(shí)驗(yàn)檢測(cè)RCL來(lái)源的HSC增殖重建以及分化能力的變化。將WT全骨髓細(xì)胞移植入RCL小鼠受體實(shí)驗(yàn)檢測(cè)RCL微環(huán)境對(duì)造血的影響。分別通過(guò)DCF-DA、細(xì)胞周期、凋亡檢測(cè)RCL小鼠造血干祖細(xì)胞中ROS、周期和凋亡的變化。 結(jié)果：流式分析結(jié)果顯示,與WT相比,RCL小鼠中LT-HSC、ST-HSC減少,CMP、 GMP和MEP增多,成熟細(xì)胞數(shù)量沒(méi)有明顯變化。競(jìng)爭(zhēng)移植實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示來(lái)源于RCL小鼠的HSC重建能力增強(qiáng),同時(shí)其分化能力不受影響。RCL小鼠的全骨髓細(xì)胞、HSC和造血祖細(xì)胞(HPC)中ROS水平?jīng)]有明顯改變。此外,WT全骨髓細(xì)胞移植入RCL小鼠受體微環(huán)境中其增殖重建能力不變,但淋系細(xì)胞分化比例減少,髓系細(xì)胞分化比例增多。 結(jié)論：CPR低表達(dá)能增強(qiáng)HSCs重建效率,同時(shí)CPR低表達(dá)微環(huán)境能誘導(dǎo)淋系細(xì)胞分化比例減少,髓系細(xì)胞分化比例增多。 背景：所有造血細(xì)胞均來(lái)源于造血干細(xì)胞(hematopoietic stem cell,HSC),HSC分化呈明顯等級(jí)關(guān)系。細(xì)胞中ROS (reactive oxygen species)對(duì)造血干細(xì)胞維持發(fā)揮重要的調(diào)控作用,然而過(guò)多的ROS會(huì)促使造血干細(xì)胞衰老。細(xì)胞主要通過(guò)氧化還原酶以及抗氧化物清除胞內(nèi)ROS達(dá)到ROS穩(wěn)態(tài),從而避免過(guò)多的ROS對(duì)細(xì)胞的損傷。細(xì)胞內(nèi)的氧化還原酶有多種,包括過(guò)氧化氫酶(Catalase)、錳-超氧化物歧化酶(MnSOD)、谷胱苷肽過(guò)氧化物酶(GPX1)、NQO1[NAD(P)H dehydrogenenase quinone1]、血紅素加氧酶1(heme oxygenase1, Hmox1)、硫氧還蛋白還原酶(thioredoxin reductase1,Txnrdl)和谷胱甘肽還原酶(glutathione reductase, GSR)。Nrf2/Keap1/Cul3復(fù)合物參與調(diào)控以上氧化還原酶。以上氧化還原酶及其上游的Nrf2等調(diào)控基因在呈等級(jí)分化的各類血細(xì)胞中的表達(dá)以及Nrf2對(duì)HSC中氧化還原酶的調(diào)控還不清楚。 目的：檢測(cè)造血各系細(xì)胞中氧化還原酶的表達(dá),包括LT-HSC、ST-HSC、MPP、CMP、 MEP、GMP、CLP、T、B、M以及探究Nrf2對(duì)HSC中氧化還原酶調(diào)控作用。 方法：本研究應(yīng)用流式細(xì)胞分選技術(shù),分選出小鼠造血各系細(xì)胞(LT-HSC、ST-HSC、 MPP、CMP、MEP、GMP、CLP、T、B、M),半定量實(shí)時(shí)PCR (semi-quantitative real-time PCR, qRT-PCR)檢測(cè)氧化還原酶(Catalase、MnSOD、GPX1、Nqo1、Txrndl、Hmox1和GSR)及調(diào)控基因(Nrf2、Keap1和Cul3)在造血各系細(xì)胞中的表達(dá)。體外不同劑量Nrf2小分子激活劑(Sulforaphane)分別處理c-Kit和LKS+(Lin-c-Kit+Sca-1+)細(xì)胞不同時(shí)間后,qRT-PCR檢測(cè)Nrf2及其相關(guān)調(diào)節(jié)基因表達(dá)。 結(jié)果：Catalase、MnSOD、GPX1、Nrf2、Keap1、Cul3在造血各系細(xì)胞中表達(dá)相對(duì)細(xì)胞特異的,其表達(dá)水平與細(xì)胞分化程度沒(méi)有明顯相關(guān)性。Nqo1在LT-HSC的表達(dá)明顯高于其他各系細(xì)胞。Txrndl僅在ST-HSC、MPP、CMP、GMP和髓系細(xì)胞表達(dá)較高,在T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞中表達(dá)降低。Hmox1在CLP和髓系成熟細(xì)胞中表達(dá)升高,在ST-HSC、MPP、CMP、GMP、MEP、T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞中表達(dá)降低。GSR在ST-HSC、MPP、GMP和髓系成熟細(xì)胞中表達(dá)增高,在MEP和淋系細(xì)胞中表達(dá)降低。Sulforaphane體外作用c-Kit-細(xì)胞和LKS+細(xì)胞都能誘導(dǎo)Nrf2下游調(diào)控基因表達(dá),主要包括Nqol、Hmoxl、Txrndl。值得注意的是,相較于c-Kit-細(xì)胞組,LKS+細(xì)胞的所有處理組Keap1表達(dá)均升高,包括對(duì)照組。 結(jié)論：氧化還原酶在造血各系細(xì)胞的表達(dá)呈現(xiàn)較大差異,提示在不同細(xì)胞中發(fā)揮主要作用的氧化還原酶種類不同。更為重要的是,Nqo1在LT-HSC中表達(dá)明顯高于其他各系,提示其在HSC中發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用,通過(guò)調(diào)控Nqo1的表達(dá)可能實(shí)現(xiàn)對(duì)HSC功能的調(diào)節(jié)。Sulforaphane體外作用c-Kit-細(xì)胞和LKS+細(xì)胞都能誘導(dǎo)Nrf2下游調(diào)控基因表達(dá),主要包括Nqo1、Hmox1、Txrndl。在某些情況下如應(yīng)激,我們可能通過(guò)小分子sulforaphane作用HSC,保護(hù)增強(qiáng)其功能。
【學(xué)位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：R363

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 程濤;Hematopoietic stem cell quiescence maintained by p2 1cip1/ waf1[J];第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào);2000年08期

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本文編號(hào)：2638822