本文關鍵詞：MicroRNA-200a調(diào)節(jié)Grb2抑制小鼠胚胎干細胞的中內(nèi)胚層分化

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【摘要】：胚胎干細胞（embryonic stem cells，ESC）是來源于著床前囊胚期的內(nèi)細胞團（innercell mass，ICM）并擁有多向分化潛能和自我更新特性的細胞。由于其擁有分化成成熟個體中各類組織細胞的能力，因此在生命發(fā)育機理研究、組織再生、器官重構、疾病機制研究、藥物研發(fā)等醫(yī)藥領域展現(xiàn)了重要的研究價值和廣泛的應用前景。 胚胎干細胞早期發(fā)育為三個胚層：內(nèi)胚層（Endoderm）、中胚層（Mesoderm）和外胚層（Ectoderm），決定了形成不同類型的組織器官的傾向性。內(nèi)胚層發(fā)育形成胃腸道、呼吸道等腸腔上皮和內(nèi)分泌腺體的消化腺上皮；中胚層發(fā)育形成血液、淋巴、骨骼、肌肉和結締組織；外胚層發(fā)育形成表皮和神經(jīng)系統(tǒng)。在這發(fā)育的初始進程中，胚層形成的機制還不清楚，揭示其中的調(diào)控機理具有重要意義。 miRNA在胚胎發(fā)育的命運決定中起到了不可忽視的作用，不過其在胚層決定機制中依舊有待闡釋。miRNA是一類長度為20-25個核苷酸的微小非編碼RNA，能夠特異性的互補靶mRNA的3’末端非編碼序列，降解靶mRNA或者阻遏靶mRNA的翻譯。我們發(fā)現(xiàn)胚胎干細胞分化過程中miR-200a表達顯著下降，小鼠胚胎干細胞外源過表達miR-200a時內(nèi)胚層、中胚層分化受到抑制，外胚層分化有所促進，提示miR-200a參與了三胚層分化調(diào)節(jié)。通過生物信息學預測，我們發(fā)現(xiàn)抑制生長因子受體結合蛋白2（Growth Factor Receptor-bound Protein2，Grb2）的3’端非編碼序列存在miR-200a結合位點，雙熒光素酶報告基因和蛋白免疫雜交證明了Grb2是miR-200a靶mRNA，miR-200a顯著下調(diào)Grb2的表達。另一方面，，胚胎干細胞中敲低Grb2，顯現(xiàn)出了與miR-200a過表達類似的內(nèi)胚層、中胚層抑制現(xiàn)象，說明了兩者引起的生物效應是相關的。 Erk信號通路在胚胎干細胞和胚層特異性分化中起到重要作用。Erk低水平活性有利于胚胎干細胞自我更新而阻礙分化，提高Erk活性促使胚胎干細胞向原始內(nèi)胚層分化。然而，Erk信號通路是由接頭分子Grb2介導傳遞信號的，胚胎干細胞中敲低Grb2，Erk活性隨之下調(diào)。我們發(fā)現(xiàn)外源過表達miR-200a，引起Grb2下調(diào)的同時Erk活性也下調(diào)，若外源補充適量的Grb2mRNA，可中和miR-200a的效應，Erk活性也隨之恢復。實驗證明，小鼠胚胎干細胞分化命運決定中，miR-200a通過靶向抑制Grb2mRNA翻譯，調(diào)節(jié)了Erk活化水平，阻止了內(nèi)胚層中胚層發(fā)育傾向。 本研究發(fā)現(xiàn)miR-200a通過Grb2調(diào)控Erk信號通路，進而調(diào)節(jié)了胚層發(fā)育傾向性，初步揭示了miR-200a作為調(diào)節(jié)分子在抑制胚胎干細胞分化中的意義，進一步闡明了Erk信號通路在個體早期發(fā)育事件的分子機制，為尋找胚胎發(fā)育中不同器官組織發(fā)育決定提供了新的觀點。
【關鍵詞】：胚胎干細胞 胚層發(fā)育 microRNA 生長因子受體結合蛋白2 胞外信號調(diào)節(jié)激酶
【學位授予單位】：第二軍醫(yī)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R329.2
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 縮略語表9-11
• 前言11-12
• 材料與方法12-38
• 實驗結果38-56
• 討論56-60
• 結論60-63
• 綜述63-67
• 參考文獻67-77
• 發(fā)表論文和參加科研工作情況77-78
• 致謝78-79

【共引文獻】

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本文編號：936911