骨髓造血干祖细胞微环境的形成

发布时间：2018-01-06 08:33

本文关键词：骨髓造血干祖细胞微环境的形成　出处：《苏州大学》2016年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：目的：造血干细胞(Hematopoietic stem cells, HSC)是最早被研究和利用的成体干细胞之一。由于体内HSC的命运取决于其与其所在的骨髓HSC微环境(niche)间复杂而动态的分子信号交流,因此,进一步解析机体造血调控的机制,以及如何在体外大量扩增HSC,同时维持其自我更新和多向分化的潜能,至今仍是血液学研究领域中的重要问题。1978年,Ray Schofield首次揭示了骨髓niche对于HSC的重要调控作用。此后,逐步发展的实验技术和实验手段使人们能够去研究niche结构生物学,不同niche组分的特定功能,以及其在血液疾病发生发展过程中的作用。目前研究发现,骨髓niche主要有骨内膜niche和血管周niche两大类,但是对于构成骨髓niche的细胞组分来源知之甚少。本课题旨在探究构成骨髓niche细胞的来源,以及细胞自噬在其中的作用。具体目标：(1)明确骨髓移植前致死剂量辐照对骨髓niche的破坏作用；(2)探究供体造血干祖细胞是否参与移植后受体骨髓niche的重建；(3)探究造血干祖细胞的正常自噬功能对骨髓niche形成的影响。方法：(1)给予野生型小鼠9 Gy致死剂量60Co伽马射线全身辐照,采用流式检测小鼠骨髓中造血细胞以及非造血的骨髓微环境细胞的比例以及数量变化情况,并通过CCK-8检测辐照对骨髓单个核细胞的生存活力的影响。(2)采用具有自噬基因标记的Atg7f/f;GFP-LC3小鼠作为供体,分选骨髓LSK造血干祖细胞移植至WT小鼠体内,同时设置反向移植对照实验。造血重建后流式检测是否存在骨髓niche的重建,并流式检测GFP阳性细胞比例以及基因型鉴定检测骨髓niche重建的细胞来源。(3)采用Micro-CT扫描、流式细胞术、骨髓切片HE染色、免疫组化、实时荧光定量RT-PCR技术检测造血干祖细胞功能异常(Atg7f/f;Vav-Cre小鼠)对骨髓niche结构、细胞组分、功能的影响。(4)采用竞争性移植实验检测造血干祖细胞功能异常对骨髓niche形成的影响；并将野生型小鼠骨髓移植到Atg7f/f;Vav-Cre小鼠体内进行挽救实验,通过流式细胞术、集落形成实验检测造血干祖细胞重建骨髓niche的能力。结果：(1)9 Gy致死剂量辐照不仅能够清除骨髓中的有核造血细胞,也能够对骨髓niche包括基质细胞、CAR细胞、内皮细胞在内的骨髓niche细胞产生显著的杀伤作用。(2)骨髓移植造血重建的过程中同样存在非造血的骨髓niche的重建,并且重建的细胞可以来源于供体的LSK造血干祖细胞细胞。(3)造血干祖细胞功能缺陷会导致小鼠骨髓niche的结构、细胞组分以及功能的异常。(4)造血干祖细胞自噬功能缺陷会导致其形成骨髓niche基质细胞、内皮细胞的能力受阻。(5)造血干祖细胞具有重建骨髓niche的能力,并且这一能力依赖于正常的自噬功能。结论：在成体小鼠中,LSK造血干祖细胞能够形成骨髓中包括基质细胞、内皮细胞等在内的niche细胞,造血干祖细胞与骨髓微环境的功能相互依存,并且造血干祖细胞重建niche的能力依赖于细胞自噬。
[Abstract]:Objective : To investigate the effect of bone marrow transplantation on bone marrow mononuclear cells ( HSCs ) . ( 4 ) hematopoietic stem progenitor cells have the ability to reconstruct bone marrow stromal cells and endothelial cells .

【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R329.2

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