【摘要】：背景：造血干細胞(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功能的機制有待進一步研究。HSC微環(huán)境對HSC正常功能的發(fā)揮具有重要調(diào)節(jié)作用。細胞內(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,其可能通過內(nèi)源性和外源性機制調(diào)節(jié)HSC正常功能的維持。 目的：本研究利用全身低表達CPR的RCL (reverse CPR low)轉(zhuǎn)基因小鼠模型,研究CPR/CYPs對造血的影響。 方法：通過流式分析檢測WT和RCL小鼠的LT-HSC、ST-HSC、MPP、CMP、MEP、 GMP、CLP、T、B、M和G細胞比例。全骨髓細胞競爭移植實驗、富集LKS+移植實驗檢測RCL來源的HSC增殖重建以及分化能力的變化。將WT全骨髓細胞移植入RCL小鼠受體實驗檢測RCL微環(huán)境對造血的影響。分別通過DCF-DA、細胞周期、凋亡檢測RCL小鼠造血干祖細胞中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,成熟細胞數(shù)量沒有明顯變化。競爭移植實驗結(jié)果顯示來源于RCL小鼠的HSC重建能力增強,同時其分化能力不受影響。RCL小鼠的全骨髓細胞、HSC和造血祖細胞(HPC)中ROS水平?jīng)]有明顯改變。此外,WT全骨髓細胞移植入RCL小鼠受體微環(huán)境中其增殖重建能力不變,但淋系細胞分化比例減少,髓系細胞分化比例增多。 結(jié)論：CPR低表達能增強HSCs重建效率,同時CPR低表達微環(huán)境能誘導(dǎo)淋系細胞分化比例減少,髓系細胞分化比例增多。 背景：所有造血細胞均來源于造血干細胞(hematopoietic stem cell,HSC),HSC分化呈明顯等級關(guān)系。細胞中ROS (reactive oxygen species)對造血干細胞維持發(fā)揮重要的調(diào)控作用,然而過多的ROS會促使造血干細胞衰老。細胞主要通過氧化還原酶以及抗氧化物清除胞內(nèi)ROS達到ROS穩(wěn)態(tài),從而避免過多的ROS對細胞的損傷。細胞內(nèi)的氧化還原酶有多種,包括過氧化氫酶(Catalase)、錳-超氧化物歧化酶(MnSOD)、谷胱苷肽過氧化物酶(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)控基因在呈等級分化的各類血細胞中的表達以及Nrf2對HSC中氧化還原酶的調(diào)控還不清楚。 目的：檢測造血各系細胞中氧化還原酶的表達,包括LT-HSC、ST-HSC、MPP、CMP、 MEP、GMP、CLP、T、B、M以及探究Nrf2對HSC中氧化還原酶調(diào)控作用。 方法：本研究應(yīng)用流式細胞分選技術(shù),分選出小鼠造血各系細胞(LT-HSC、ST-HSC、 MPP、CMP、MEP、GMP、CLP、T、B、M),半定量實時PCR (semi-quantitative real-time PCR, qRT-PCR)檢測氧化還原酶(Catalase、MnSOD、GPX1、Nqo1、Txrndl、Hmox1和GSR)及調(diào)控基因(Nrf2、Keap1和Cul3)在造血各系細胞中的表達。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+)細胞不同時間后,qRT-PCR檢測Nrf2及其相關(guān)調(diào)節(jié)基因表達。 結(jié)果：Catalase、MnSOD、GPX1、Nrf2、Keap1、Cul3在造血各系細胞中表達相對細胞特異的,其表達水平與細胞分化程度沒有明顯相關(guān)性。Nqo1在LT-HSC的表達明顯高于其他各系細胞。Txrndl僅在ST-HSC、MPP、CMP、GMP和髓系細胞表達較高,在T淋巴細胞和B淋巴細胞中表達降低。Hmox1在CLP和髓系成熟細胞中表達升高,在ST-HSC、MPP、CMP、GMP、MEP、T淋巴細胞和B淋巴細胞中表達降低。GSR在ST-HSC、MPP、GMP和髓系成熟細胞中表達增高,在MEP和淋系細胞中表達降低。Sulforaphane體外作用c-Kit-細胞和LKS+細胞都能誘導(dǎo)Nrf2下游調(diào)控基因表達,主要包括Nqol、Hmoxl、Txrndl。值得注意的是,相較于c-Kit-細胞組,LKS+細胞的所有處理組Keap1表達均升高,包括對照組。 結(jié)論：氧化還原酶在造血各系細胞的表達呈現(xiàn)較大差異,提示在不同細胞中發(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,通過調(diào)控Nqo1的表達可能實現(xiàn)對HSC功能的調(diào)節(jié)。Sulforaphane體外作用c-Kit-細胞和LKS+細胞都能誘導(dǎo)Nrf2下游調(diào)控基因表達,主要包括Nqo1、Hmox1、Txrndl。在某些情況下如應(yīng)激,我們可能通過小分子sulforaphane作用HSC,保護增強其功能。
【學(xué)位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：R363

【參考文獻】

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;2000年08期

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本文編號：2638822