發(fā)布時間：2018-05-21 21:20

  本文選題：MPL + W515L�。� 參考：《武漢大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：血小板是血液系統(tǒng)的重要組成部分,在機體止血中發(fā)揮著重要的功能。巨核細胞是血小板形成的前體細胞,巨核細胞的發(fā)育分化和血小板的形成,受到多種轉(zhuǎn)錄因子和信號通路的共同調(diào)控。巨核細胞的過度增殖以及發(fā)育分化異常,導(dǎo)致骨髓增殖性腫瘤及急性巨核細胞白血病的發(fā)生。研究巨核細胞分化的分子機制,不僅能夠加深對造血細胞發(fā)育分化的理解,也能促進對相關(guān)疾病的認(rèn)識,為疾病為疾病的治療提供科學(xué)依據(jù)和潛在靶標(biāo)。持續(xù)激活型血小板生成素受體MPL突變(MPLW515L)誘發(fā)PMF病人的脾臟和骨髓中產(chǎn)生大量異常發(fā)育的巨核細胞,導(dǎo)致原發(fā)性骨髓纖維化。MPLW515L持續(xù)激活多條信號通路,包括J AK/STATs、PI3K/AKT和MAPK/ERK。研究表明血小板生成素主要激活STAT3和STAT5,也能激活STAT1.STAT1信號轉(zhuǎn)導(dǎo)在正常的巨核細胞分化中起著重要的功能,但其分子機制和在原發(fā)性骨髓纖維化中的作用尚未被完全闡述。為了探究STAT1在原發(fā)性骨髓纖維化發(fā)病機理中的功能,我們首先檢測MPLW515L激活的下游信號通路的變化,結(jié)果顯示磷酸化的STAT3和STAT5顯著上升,但STAT1的總蛋白和701位酪氨酸的磷酸化的STAT1都顯著降低,另一巨核細胞分化關(guān)鍵蛋白GATA1也顯著降低,同時細胞凋亡的比例減少,但是細胞周期并無明顯變化。這些數(shù)據(jù)提示STAT1可能在MPLW515L介導(dǎo)的異常巨核細胞分化與增殖的信號通路中與凋亡和GATA1表達相關(guān)。另一方面,我們發(fā)現(xiàn)RUNX1啟動子區(qū)域內(nèi)存在保守性的STAT1的結(jié)合位點。通過雙熒光素酶實驗與染色質(zhì)免疫沉淀技術(shù),我們證實STAT1通過結(jié)合RUNX1啟動子調(diào)控RUNX1的表達。同時,我們發(fā)現(xiàn)顯性抑制性的RUNX1能夠一部分抑制STAT1介導(dǎo)的巨核細胞分化。這些證據(jù)顯示STAT1可能是通過調(diào)控RUNX1實現(xiàn)對巨核細胞生成的調(diào)控。最后,我們在STAT1基因敲除小鼠的骨髓細胞中過表達MPLW515L建立體內(nèi)原發(fā)性骨髓纖維化小鼠模型。我們發(fā)現(xiàn)STAT1基因敲除后明顯加快了疾病的進程：白細胞和血小板數(shù)異常增多的更加明顯、骨髓纖維化加重和異常巨核細胞增殖更加嚴(yán)重。這些證據(jù)說明STAT1信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的異常是導(dǎo)致原發(fā)性骨髓纖維化中異常巨核細胞生成的關(guān)鍵因素。巨核細胞白血病是一類罕見的白血病,表現(xiàn)為巨核細胞的無限增殖,但喪失終末分化導(dǎo)致血小板低下。巨核細胞白血病的治療缺乏有效的靶標(biāo),常規(guī)放化療預(yù)后非常差,亟需開發(fā)新的治療方法。已有研究表明,分化治療是巨核細胞白血病治療的有效手段。鑒定和研究巨核細胞分化中的功能基因,可以為分化治療提供潛在的治療靶標(biāo)。FAXDC2是脂肪酸羥化酶家族中的成員,脂肪合成在巨核分化中發(fā)揮重要功能。因此,我們對FAXDC2基因在巨核分化中的功能進行了深入研究。首先,我們發(fā)現(xiàn)FAXDC2的表達量伴隨巨核細胞分化的過程而顯著上升；與之形成顯著差異的是FAXDC2的表達量在急性髓系白血病和急性巨核細胞白血病中顯著下降。其次,過表達FAXDC2促進小鼠原代細胞向巨核細胞分化。以上結(jié)果說明,FAXDC2是巨核細胞分化的過程中的正調(diào)控因子。分子機制的研究結(jié)果顯示過表達FAXDC2促進了轉(zhuǎn)錄因子RUNX1的表達。并且,FAXDC2過表達拯救了由顯性抑制RUNX1引起的巨核細胞分化受阻。最后,過表達FAXDC2導(dǎo)致鞘脂類合成酶GM3的上升,這提示我們FAXDC2可能通過促進脂類代謝促進巨核細胞分化。本研究闡釋了STAT1基因在原發(fā)性骨髓纖維化中的作用及其分子機制,結(jié)果顯示STAT1表達下調(diào)是MPLW515誘發(fā)骨髓纖維化的重要因素。同時,本論文探索了FAXDC2在巨核細胞分化中的功能及其與急性巨核細胞白血病的潛在聯(lián)系,研究表明FAXDC2是促進巨核細胞分化的重要因素,其異常低表達可能與白血病的形成相關(guān)。我們的研究進一步加深了對原發(fā)性骨髓纖維化和巨核細胞白血病這一類與巨核細胞異常分化相關(guān)的疾病,為此類疾病的靶向治療提供新的思路。
[Abstract]:Platelets, an important part of the blood system, play an important role in the hemostasis of the body. Megakaryocytes are precursors of platelets. The development and differentiation of megakaryocytes and the formation of platelets are regulated by a variety of transcription factors and signaling pathways. The molecular mechanism of megakaryocyte differentiation can not only deepen the understanding of the development and differentiation of hematopoietic cells, but also promote the understanding of the related diseases, and provide a scientific basis and potential target for the treatment of disease. The continuous activated thrombopoietin receptor MPL process MPLW515L induced a large number of abnormal development of megakaryocytes in the spleen and bone marrow of PMF patients, resulting in the continuous activation of multiple signal pathways in primary myelofibrosis.MPLW515L, including J AK/STATs, PI3K/AKT and MAPK/ERK. studies indicating that thrombopoietin mainly activates STAT3 and STAT5, and activates STAT1.STAT1 signal transduction in normal. Megakaryocyte differentiation plays an important role, but its molecular mechanism and role in primary myelofibrosis have not been fully elucidated. In order to explore the function of STAT1 in the pathogenesis of primary myelofibrosis, we first detected the changes in the downstream signaling pathways activated by MPLW515L. The results showed that the phosphorylated STAT3 and STAT5 were significant. However, the total protein of STAT1 and the STAT1 phosphorylation of 701 tyrosine decreased significantly, and the other megakaryocyte differentiation key protein GATA1 decreased significantly, while the proportion of cell apoptosis decreased, but the cell cycle did not change significantly. These data suggest that STAT1 may differentiate and proliferate in MPLW515L mediated abnormal megakaryocytes. The signaling pathway is associated with apoptosis and GATA1 expression. On the other hand, we have found that there is a conserved STAT1 binding site in the RUNX1 promoter region. By double luciferase experiment and chromatin immunoprecipitation technique, we confirm that STAT1 regulates RUNX1 by combining the RUNX1 promoter. At the same time, we find the dominant inhibitory RUNX1 energy. Enough to inhibit STAT1 mediated megakaryocyte differentiation. These evidence suggests that STAT1 may be regulated by the regulation of RUNX1 for megakaryocyte formation. Finally, we have expressed MPLW515L in the bone marrow cells of the STAT1 knockout mice to establish a mouse model of primary myelofibrosis. We found that the STAT1 gene knockout is obvious. The progression of the disease is that the abnormal number of leukocytes and platelets is more obvious, myelofibrosis is aggravated and abnormal megakaryocyte proliferation is more serious. These evidence suggests that abnormal STAT1 signal transduction is a key factor in the formation of abnormal megakaryocyte in primary myelofibrosis. Megakaryocyte leukemia is a rare class. Leukaemia is characterized by the unlimited proliferation of megakaryocytes, but loss of terminal differentiation leads to thrombocytopenia. The treatment of megakaryocyte leukemia lacks an effective target. The prognosis of conventional radiotherapy and chemotherapy is very poor, and new therapies are urgently needed. The study has shown that differentiation therapy is an effective means of megakaryocyte leukemia. Functional genes in the differentiation of nuclear cells, which can provide a potential therapeutic target for differentiation therapy,.FAXDC2 is a member of the fatty acid hydroxylase family, and fat synthesis plays an important role in megakaryocyte differentiation. Therefore, we have studied the function of the FAXDC2 gene in megakaryocyte differentiation. First, we found that the expression of FAXDC2 is associated with it. The process of megakaryocyte differentiation was significantly increased, and the significant difference between the expression of FAXDC2 in acute myeloid leukemia and acute megakaryocytic leukemia was significant. Secondly, overexpression of FAXDC2 promoted the differentiation of murine primary cells to megakaryocytes. The above results indicated that FAXDC2 was a positive modulation in the process of megakaryocyte differentiation. The results of molecular mechanism study showed that overexpression of FAXDC2 promoted the expression of transcription factor RUNX1. And FAXDC2 overexpression saved the differentiation of megakaryocyte caused by dominant inhibition of RUNX1. Finally, overexpression of FAXDC2 led to the rise of sphingolipid synthetase GM3, which suggests that FAXDC2 may promote the megaky by promoting lipid metabolism. This study explains the role of STAT1 gene in primary myelofibrosis and its molecular mechanism. The results show that the downregulation of STAT1 expression is an important factor in MPLW515 induced bone marrow fibrosis. At the same time, this paper explores the function of FAXDC2 in megakaryocyte differentiation and the potential association with acute megakaryocyte leukemia. The study shows that FAXDC2 is an important factor in promoting megakaryocyte differentiation, and its abnormal low expression may be associated with the formation of leukemia. Our study further deepens the disease related to the abnormal differentiation of megakaryocyte, such as primary myelofibrosis and megakaryocyte leukemia, and provides a new way of thinking for targeting therapy of such diseases.
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R551.3

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本文編號：1920864