小鼠不同胚龄造血组织卵黄囊的基因表达谱研究

胚胎期小鼠的体内外实验证实，不同阶段卵黄囊来源的造血干细胞（HSC）造血重建能力有所不同。为了研究哺乳动物胚胎期造血的发生与调控，以利于对人类的相应生理过程的了解，我们共构建了地模式生物体－小鼠胚龄第9天与第12天造血组织卵黄囊的cDNA文库，通过表达序列标签（EST）测序初步识别了其基因表达谱。从胚龄第9天卵黄囊文库（YS9）共获得2173条有用序列，包括已知基因443种，已知EST151种；从胚龄第12天卵黄囊文库（YS12）共获得1710条有用序列，包括已知基因298种，山知EST392种。在2个文库中均出现的已知EST共89种。通过测序发现在后期卵黄囊中存在较原始的具多系分化潜能的细胞，并发现线粒体基因在胚胎期表达较高。本文描述了9dpc、12dpc卵黄囊的基因表达谱，对它们的比较有助于认识不同阶段的HSC的造血能力的差异，以上工作将为深入了解人类造血系统的起源与发生提供有用的线索。     

培养成人外周血红系细胞的珠蛋白生物合成研究

培养成人外周血红系细胞的珠蛋白生物合成研究顾小锋黄淑帧曾溢滔人类血红蛋白合成的一个重要特征是伴随个体生长发育过程中的珠蛋白基因表达的两次转换：即从卵黄囊造血期转入胎肝造血期的ε基因向γ基因表达转换，以及胎肝造血期转入骨髓造血期的γ基因向β基因表达转换...     

大规模测序研究CD_(34)~ 造血干/祖细胞基因表达谱

目的　建立大规模测序方法 ,并用于造血干 祖细胞 (HSPC)基因表达谱的初步识别。方法　从脐血中分离CD34 细胞 ,构建cDNA文库 ,对其进行大规模表达序列标签 (EST)测序 ,用生物信息学的方法进行结果分析。结果　在获得的 986 6条EST中 ,有意义序列归并为 2 0 6 0个连续克隆 ,其中10 5 4个为已知基因 ,10 0 6个为至今尚未被公共数据库公布的新基因片段。 10 5 4个已知基因根据功能分为八个大类 :①造血相关的 73个 ;②染色体结构及细胞分裂相关的 91个 ;③细胞信号传导相关的111个 ;④细胞结构 运动相关的 48个 ;⑤细胞和机体防御相关的 41个 ;⑥基因表达 (转录、翻译及加工 )相关的 2 6 5个 ;⑦代谢相关的 192个 ;⑧未分类的 2 33个。结论　获得了HSPC表达的 10 5 4个已知基因和 10 0 6个新基因片段构成的初步基因表达谱 ,为进一步深入研究造血基因表达调控和克隆新基因奠定了基础     

JAK2转基因骨髓造血干/祖细胞体外长期扩增调控及定向分化的研究

目的　探讨酪氨酸激酶JAK2转基因骨髓造血干 祖细胞体外长期扩增调控和定向分化潜能的可行性。方法　克隆了一个MSCV based逆转录病毒载体称作MGI F2Jak2 ,它编码一个绿色荧光蛋白 (GFP)和两个改进的FK5 0 6结合蛋白 (F36v)与JAK2组成的融合蛋白 ,F36v是二聚化化学诱导物AP2 0 187的结合位点。应用该载体转染GpE 86包装细胞株 ,将C5 7BL 6小鼠的骨髓细胞与照射过15 0 0cGy的GpE 86产毒细胞株共同培养实现基因转导。转导后的细胞在X VIVO 15培养体系中扩增 ,分为①空白对照组 ;②AP2 0 187组 ;③干细胞因子 (SCF)组 ;④AP2 0 187 SCF组。扩增的细胞用直接法标记藻红蛋白荧光素 (PE)结合的抗Sca1、c kit、CD34 、Gr1、CD1 1b、TER 119、CD4 1 、B2 2 0和CD3单克隆抗体以流式细胞仪检测 ,并进行定向分化、祖细胞集落培养和脾细胞集落形成单位 (CFU S)的研究。结果　只有AP2 0 187 SCF组可以持续地使转基因的骨髓造血干 祖细胞大量增殖 ,扩增 80d后细胞可达10 1 4倍 ,细胞倍增时间约 30h ,扩增细胞的表型为CD34 、c kit和Sca1等干细胞表面标志强阳性 ,其它细胞表面标志如Gr1、CD1 1b、TER119、CD4 1 、B2 2 0、CD3接近阴性。所扩增的细胞在不同的细胞因子组合下 ,可定向分化为粒细胞、巨噬细胞、红细胞、     

骨髓造血干细胞的起源——血管内皮生血化?

与原始造血相比,胚胎期具有永久造血功能的造血干细胞起源于生血内皮细胞,胚胎的卵黄囊、AGM区、胎盘、胎颅、胚胎血管等,均以内皮生血化的形式进行永久造血,但是在胎肝和骨髓是否也以此方式永久造血尚不十分明确。近来的研究表明,骨髓永久造血与血管内皮细胞的联系也非常密切。本文总结了胚胎内皮生血化的相关机制,并对骨髓是否也有内皮生血化进行了讨论和综述。     

小鼠胎肝和骨髓细胞基因表达差异的比较研究

造血发育经历了从卵黄囊到胎肝、胎脾并最终定住于骨髓的复杂过程。虽然已有部分研究发现决定这一迁移过程的重要因素是造血微环境。但缺乏对不同造血器官微环境差别的系统性比较研究。为了探讨胎肝与成年骨髓造血微环境差别的分子基础，对小鼠胎肝和骨髓细胞RNA进行cDNA微阵列(cDNA micmarray)杂交，以生物信息学方法分析杂交结果，并以RT-PCR和Northerm blot对杂交结果进行进一步验证。结果表明，在588种具有重要功能的已知基因中，二相比，骨髓高表达的基因有65种，胎肝高表达的基因有131种。进一步分析发现骨髓高表达的基因中与造血相关的基因有39种，胎肝高表达的基因中与造血相关的有71种，分别占差异基因群的60％和54％。RT—PCR和Northem blot验证的结果表明，CDl8、CD144及PSGL-1基因在骨髓中高表达而在胎肝中低表达或不表达，此结果与微阵列杂交结果相符。同时还发现，CD18和CD144基因在胎肝中的表达水平随胎龄增加呈下调趋势。结论：胎肝与骨髓细胞的基因表达谱显不同。其中某些基因的表达随发育阶段不同而变化。这些基因的差异性表达，尤其是与遣血细胞发育、迁移、植入等密切相关基因的差别性表达。可能是胎肝造血兴衰、不同组织造血干细胞性能差别及影响不同造血组织来源的造血干细胞在骨髓植入的分子基础。     

造血的胚胎起源

背景:哺乳动物的胚胎期造血包括原始造血和永久造血.原始造血发生于卵黄囊已被普遍认可,但永久造血的起源部位一直是造血领域争论的焦点.目的:探索永久造血的胚胎起源.方法:第一作者应用计算机检索2000-01/2010-03 PubMed数据库相关文章,检索词为"hematopoietic stem cell,hematopoiesis,yolk sac,AGM region",同时检索2000 01/2010-03 CNKI数据库相关文章,检索词为"造血干细胞,造血,卵黄囊,AGM区".共检索到文献682篇,排除重复性研究,最终纳入42篇.结果与结论:传统观点认为永久造血起源于胚外卵黄囊,但近些年的一系列研究表明永久造血首先起源于胚内AGM区.胎盘是新近发现的从主动脉-性腺-中肾(AGM)区到胎肝阶段可能生成造血细胞的部位.在卵黄囊和PSp/AGM区中,造血细胞的祖细胞分别表现为两种不同的模式:在卵黄囊中,造血细胞和内皮细胞共同来源于成血血管细胞;在主动脉-性腺-中肾区中,背主动脉腹侧壁的生血内皮生成造血干细胞.此外,造血发育过程受多个信号通路的调节.     

通过Fas-FasL途径体外清除小鼠同种异体反应性T细胞

目的　通过Fas Fas配体 (FasL)途径清除小鼠同种异体反应性T细胞 (ARTC) ,为减轻异基因骨髓移植 (allo BMT)后的移植物抗宿主病探索新的手段。方法　用磁性细胞分离系统分离BALB c小鼠 (H 2 d)Sca 1+早期造血细胞 (HC) ,然后借助逆转录病毒基因转移技术对其转染外源小鼠FasL(mFasL)cDNA基因 ;扩增 1周后与异基因BAC小鼠 (H 2 d ×b)脾细胞进行单向混合淋巴细胞培养(OWMLC) 6d ,观察处理后的BAC小鼠脾细胞对Na251 CrO4标记的BALB c小鼠脾细胞的杀伤作用。结果　成功分离出BALB c小鼠Sca 1+HC ,纯度为 (89.0± 6 .1) %。BAC小鼠脾细胞与转染外源mFasL的BALB cHC以 1∶5比例共培养 6d后 ,对BALB c源脾细胞杀伤率在不同效、靶比例时均呈显著降低 (P<0 .0 1)。结论　体外反应中 ,转染外源mFasLcDNA并高表达的早期HC可清除针对自身MHC抗原的ARTC。     

受体蛋白质酪氨酸激酶和血管内皮生长因子在人胚胎卵黄囊和胎肝中的表达

目的研究人胚胎发育不同时期卵黄囊和胎肝内受体酪氨酸激酶(KDR)、血管内皮生长因子(VEGF)和CD34的分布及表达,为胚胎造血分化提供理论依据。方法取15份不同胎龄的胎儿卵黄囊和胎肝,固定、切片,进行免疫组织化学SP法染色,观察KDR、VEGF和CD34的表达及分布。结果在卵黄囊和胎肝中均有KDR+、VEGF+和CD34+细胞。在中期胎肝组,KDR和VEGF的灰度值分别为103.8±6.1和96.4±6.3,表达强于晚期胎肝组(KDR和VEGF的灰度值分别为90.4±6.0和87.4±6.3)(P<0.05),KDR与VEGF的表达具有一定相关性(P<0.05)。结论KDR和CD34在胎肝和卵黄囊中广泛表达,提示在胎肝和卵黄囊中可能有成血管血液干细胞存在,KDR和VEGF相互作用,可能介导成血管血液干细胞的存活、扩增和分化。     

GATA-2过表达对小鼠胎肝造血干细胞功能的影响

本研究探讨GATA-2过表达对小鼠胎肝造血干细胞功能的影响。应用带GFP绿荧光的逆转录病毒载体介导的病毒感染实验将GATA-2基因引入小鼠胎肝细胞,通过流式免疫荧光术、细胞周期检测及集落形成实验等技术手段研究这些GATA-2过表达胎肝造血干细胞的生物学功能变化。研究结果表明:过表达GATA-2的胎肝细胞中Lin-Sca1+C-Kit+(LSK)细胞比例显著增加,LSK细胞周期未受太大影响,但其定向克隆形成能力受抑。结论:过表达GATA-2引起小鼠胎肝造血干细胞LSK比例增加,并抑制其定向分化能力,其机制可能与HES-1表达上调导致细胞在干/祖细胞阶段受阻滞有关。     

白血病骨髓基质细胞中GATA-1和GATA-2基因的表达特点

为了解转录因子GATA-1和GATA-2基因在白血病和正常骨髓基质细胞(BMSC)中表达的情况,采集了42例白血病患者的骨髓标本及34例正常骨髓标本并分离骨髓单个核细胞,在体外扩增培养后收集悬浮细胞(骨髓细胞)和扩增后的贴壁细胞(BMSC),应用RT-PCR-ELISA方法分别检测GATA-1和GATA-2基因的表达情况,并对其相对表达水平进行半定量分析.结果发现,GATA-1和GATA-2基因在正常和白血病的BMSC和骨髓细胞中均有一定的表达.在BMSC中急性淋巴细胞白血病(ALL)组的GATA-1基因表达率(857%)与正常组(882%)相近,而急性髓性白血病(AML)和慢性粒细胞白血病(CML)组的GATA-1表达率(55.6%和41.2%)均比正常组低(P=0.008,0.000),且ALL的BMSC中GATA-1基因表达水平＞AML＞正常＞CML(P均＜0.05);而各白血病组BMSC中GATA-2的表达率和表达水平与正常组相比均无显著性差异(P均＞0.05).骨髓细胞中AML组的GATA-1基因表达水平＞正常＞ALL＞CML,AML组的GATA-2基因表达水平＞CML＞ALL＞正常(P均＜0.05).AML、CML和正常组的BMSC和骨髓细胞中均以GATA-2的表达占优势.可以推论,转录因子GATA-1和GATA-2基因在正常和白血病BMSC的表达可能影响骨髓微环境的造血调控作用.是否对白血病的发生发展有一定的影响也值得进一步探索.     

胎儿和出生后机体皮肤内转化生长因子-β1基因表达的变化

目的探讨转化生长因子-β1 (TGF-β1)及其转录因子smad2和smad3基因在不同胎龄的胎儿和出生后机体皮肤组织中表达的变化特征及其可能的生物学意义.方法用病理学技术检测不同发育时期皮肤的结构特征后,提取18例不同胎龄(13～32周)的胎儿皮肤和6例出生后机体皮肤组织的总RNA后,分离mRNA,用逆转录-聚合酶链反应(RTPCR)方法检测这3种基因在不同组织中的表达变化规律.结果 TGF-β1、smad2和smad3基因在不同发育阶段的皮肤组织中都有表达.在早期妊娠胎儿的皮肤组织中,TGF-β1和smad2基因表达较弱,随着胎龄的增加,皮肤组织内这两种基因表达逐渐增强,在出生后机体的皮肤组织中,这两种基因的表达量分别为妊娠早期皮肤的1.3倍和5.9倍,基因表达显著升高(P<0.05).smad3基因的表达呈不同的变化规律,在妊娠早期的皮肤组织中,该基因的表达较强,随着胎儿的生长发育,该基因表达逐渐降低,而在出生后机体的皮肤组织内,smad3基因表达产物的灰度值又升至0.272±0.022,与早期妊娠胎儿皮肤相比差异不明显(P>0.05).结论 TGF-β1、smad2和smad3基因在不同发育阶段人皮肤组织内都有表达,显示TGF-β1介导的信号通路可能对皮肤的发生、结构功能的维持以及伤后修复十分重要.在早期妊娠胎儿皮肤中,TGF-β1和smad2基因低表达可能是胎儿皮肤创面无瘢痕修复的机制之一,smad3基因在其中的作用还需进一步研究.     

胚胎期造血干细胞来源及其调控

胚胎干细胞是体内各种组织包括造血组织干细胞的来源,在胚胎干细胞向造血干细胞的分化及造血干细胞自身的发育过程中有着复杂的基因调控。原始造血产生于卵黄囊已被普遍认可,但永久造血产生于何处仍有争论。目前认为,至少有两个独立的部位与永久造血有关,即卵黄囊和胚内的ＰＡＳ／ＡＧＭ区。对胚胎期造血及其调控的研究不仅有助于探明某些血液病的发病机制,而且在基因治疗和造血干细胞工程方面也将具有重大作用。     

脐血造血干/祖细胞端粒酶相关蛋白基因hTERT和TEP1的表达及意义

目的：探讨造血／干细胞端粒酶相关蛋白基因hTERT和TEP1在造血过程中对端粒酶活性的调节作用。方法：用RT-PCR和TRAP法分别测定脐血干／祖细胞中hTERT、TEP1mRNA及端粒酶的活性。结果：在新分离的脐血单个核细胞（MNC）和CD34^-细胞中检测不到端粒酶的活性，hTERTmRNA表达阴性；CD34^ 细胞中端粒酶活性低，hTERTmRNA阳性；而TEP1mRNA在MNC、CD34^－细胞和CD34^ 细胞中均为阳性，表达水平差异无显著性。在不同细胞因子组合条件下，CD34^ 细胞体外培养7d，细胞端粒酶活性和hTERTmRNA表达增高，之后随着细胞的分化成熟，二者表达降低，在整个培养过程中，TWEP1mRNA表达无明显变化。结论在脐血造血干／祖细胞中，hTERT基因表达水平与端粒酶活性一致，hTERT基因表达水平对端粒酶的活性起关键作用，TEP1基因作用较弱。     

Ash1l controls quiescence and self-renewal potential in hematopoietic stem cells

Rapidly cycling fetal and neonatal hematopoietic stem cells (HSCs) generate a pool of quiescent adult HSCs after establishing hematopoiesis in the bone marrow. We report an essential role for the trithorax group gene absent, small, or homeotic 1-like (Ash1l) at this developmental transition. Emergence and expansion of Ash1l-deficient fetal/neonatal HSCs were preserved; however, in young adult animals, HSCs were profoundly depleted. Ash1l-deficient adult HSCs had markedly decreased quiescence and reduced cyclin-dependent kinase inhibitor 1b/c (Cdkn1b/1c) expression and failed to establish long-term trilineage bone marrow hematopoiesis after transplantation to irradiated recipients. Wild-type HSCs could efficiently engraft when transferred to unirradiated, Ash1l-deficient recipients, indicating increased availability of functional HSC niches in these mice. Ash1l deficiency also decreased expression of multiple Hox genes in hematopoietic progenitors. Ash1l cooperated functionally with mixed-lineage leukemia 1 (Mll1), as combined loss of Ash1l and Mll1, but not isolated Ash1l or Mll1 deficiency, induced overt hematopoietic failure. Our results uncover a trithorax group gene network that controls quiescence, niche occupancy, and self-renewal potential in adult HSCs.     

人类ERMAP基因在不同胎龄胎儿组织中表达的研究

人类ERMAP基因是新近发现的编码红细胞膜相关蛋白基因，其功能可能与红系造血活动有关。为探讨该基因在胎儿造血过程中的作用，收集9—36周难免流产胎儿共29例，分别抽提其肝脏、脾脏、肾脏、心脏、肺脏、胸腺、大脑、骨髓和肌肉等9种脏器组织的RNA，取其中胎龄25^＋周（25周过5天，下同）的胎儿各脏器组织的RNA进行Northern blot检测，了解人类ERMAP基因在胎儿脏器组织中的表达谱，同时采用荧光定量PCR（FQ—PCR）方法观察该基因在不同胎龄胎儿组织中表达量的变化规律。结果Northern blot检测显示，人类ERMAP基因在25^＋5周胎儿肝脏和骨髓中表达阳性，而在脾脏、肾脏、胸腺、心脏、肺脏、大脑及肌肉中表达阴性。FQ—PCR结果显示，人类ERMAP基因在9—36周胎儿肝脏中均有表达，其表达量从第12周开始升高，18-20周达高峰，21周后逐渐下降；该基因在胎儿骨髓中的表达则从15周开始，27—32周达高峰，之后迅速下降，其表达量低于肝脏；在其余7个脏器中仅有部分标本呈现低水平表达。结论：人类ERMAP基因在胎儿肝脏中的表达规律与胎儿肝脏造血过程基本一致，在15—32周胎儿骨髓中的表达规律与胎儿期骨髓造血活动基本吻合，推测该基因的功能可能与胎儿发育过程中红系细胞向肝脏和骨髓的迁移活动有关。     

人胚胎干细胞Pten基因表达及PI3K/Akt/mTOR信号通路下游蛋白的磷酸化

背景:各种磷酸化蛋白质表达水平对人胚胎干细胞维持未分化状态或定向分化的影响逐渐成为人胚胎干细胞的研究热点,研究发现磷酸化蛋白质表达水平可能决定着人胚胎干细胞的命运。目的:对PI3K/Akt途径下游的关键蛋白磷酸化水平进行检测,寻找PI3K/Akt途径中能够维持人胚胎干细胞未分化状态的下游蛋白。方法:用胎鼠成纤维细胞作为饲养层,二维培养的方法培养人胚胎干细胞,胶原酶消化后待测;以饲养层细胞、K562细胞株为对照。观察人胚胎干细胞生长状态;RT-PCR检测Pten基因表达;WesternBlot检测p-PTEN、p-mTOR、p-P70S6Kp-4E-BP14种蛋白的表达。结果与结论:人胚胎干细胞在未分化状态时PtenmRNA表达高于肿瘤细胞K562,而且Pten抑制的mTOR信号通路中关键蛋白表达均明显低于K562,尤其以p-4E-BP1表达最低。提示PI3K/Akt/mTOR信号通路下游磷酸化蛋白在人胚胎干细胞活性较低,如果抑制负调节蛋白PTEN或直接激活该通路正调节关键蛋白,可能会加快人胚胎干细胞增殖、减少凋亡,进而为定向分化、再生医学提供更多的细胞来源。     

长期培养后小鼠造血基质细胞差异表达基因的筛选

为了进一步研究长期培养体系（long-term culture,LTC)中造血基质细胞调控造血的分子基础及其作用机制，并发现新型造血调控因子，以LTC体系培养后小鼠髓髓造血基细胞（LTC－St)为被扣除杂交组，以未经培养的小鼠骨髓细胞（BMC）为扣除杂交组，3用抑制性扣除杂交法（SSH）进行杂交，将杂交产物克隆并测序，进行生物信息学分析，结果：获得了131个差异表达EST克隆，这些克隆代表了26种已知或部分已知的不同基因和7条无任何线索的全新基因，5条具有完整开放阅读框架，无功能线索的新基因中3条有信号肽。结论：通过本实验得到了LTC体系中特异性表达的一个消减库，获得了几条可能与造血调控相关的新型基因或EST，为揭示造血微环境支持造血的分子机制提供了有意义的线索。