IFN-γ对成年肝脏和骨髓造血与分化的影响及比较研究

发布时间：2018-12-30 18:55

【摘要】：目的肝脏是机体内非常重要的代谢器官,承担机体物质转化、糖原合成和解毒等功能。由于含有大量天然和获得性免疫细胞,肝脏也是非常特殊的免疫器官。在胚胎时期,胎肝是最重要的造血器官之一,而在出生后,造血干细胞及造血过程几乎全转移到骨髓,骨髓成为最主要和最重要的造血器官,能生成和维持全身的血细胞。而肝脏的造血功能逐渐降低,但是最近研究显示,成年后肝脏中仍然存在少量造血干细胞。移植转输实验证明,这些肝脏造血干细胞保留了一定的造血能力,可以分化发育到各种成熟免疫细胞。成年肝脏的造血干细胞是肝脏中发育分化而来还是来源于骨髓,以及在某些病理状态下尤其是骨髓功能抑制时,可否在一定程度上提供代偿性的造血作用,这些问题值得关注。造血干细胞发挥造血功能依赖于造血微环境,骨髓微环境中存在许多调控造血过程的细胞和因子。作为天然免疫应答和获得性免疫应答等过程中重要的细胞因子,γ干扰素(interferon-gamma,IFN-γ)被报道参与骨髓的造血调控,包括调节造血干细胞的形成过程、增殖能力、自我更新及分化发育。那么,IFN-γ在肝脏微环境中是否也对肝脏造血干细胞的存活或者发育分化具有一定的影响呢?本课题针对此问题设计了相关实验,并同时以骨髓作为参照对比,首先通过半固体培养基集落形成实验我们发现了 IFN-γ确实对肝脏单个核细胞和造血干细胞(LSK细胞)集落形成能力有抑制作用,同时缺失IFN-y的小鼠肝脏单个核细胞具有更强的集落形成能力。其次,我们进一步通过多色流式细胞术对比正常小鼠、IFN--γ缺失小鼠和体内过表达IFN-γ小鼠的肝脏造血干细胞和淋巴系祖细胞以及T细胞分化方向的各细胞群的差别。最后,我们通过体外IFN-y直接刺激纯化的造血干细胞,来观测IFN-γ是否直接影响造血干细胞的增殖、凋亡以及向T细胞方向的分化发育。方法1.分离肝脏、骨髓单个核细胞,或者用流式细胞术分选出LSK(Lin-Sca-1+c-Kit+)细胞,培养于甲基纤维素半固体培养基中,观察形成的集落数及集落大小。2.分离IFN-y缺失鼠、野生鼠的肝脏和骨髓单个核细胞,培养于甲基纤维素半固体培养基中,观察形成的集落数及集落大小。3.采用流式细胞术检测对比IFN-γ缺失鼠和野生鼠肝脏中各群造血干细胞比例的变化,及其与骨髓中造血干细胞的差别。4.流式细胞术检测IFN-y缺失鼠和野生鼠肝脏及骨髓中淋巴系祖细胞、T前体细胞及γδT细胞比例的差别。5.通过尾静脉高压注射的方法建立肝脏过表达IFN-y模型。采用流式细胞术检测对比肝脏过表达IFN-γ小鼠和野生鼠肝脏及骨髓中各群造血干细胞比例差别。6.流式细胞术检测对比体内过表达IFN--γ小鼠和野生鼠肝脏及骨髓中淋巴系祖细胞、T前体细胞及γδT细胞比例情况。7.流式细胞术分选出LSK细胞,与OP9-DL1细胞共培养,并加入IFN-γ刺激,流式检测LSK细胞向T前体细胞分化情况,以及向αβT细胞、γδ T细胞分化情况。8.流式细胞术分选出LSK细胞,体外IFN-γ刺激培养,7-AAD标记凋亡细胞,通过流式检测细胞凋亡变化。结果1.IFN-y刺激的肝脏和骨髓单个核细胞、LSK细胞集落形成数量减少,且形成的集落较小。表明IFN-γ能够明显抑制肝脏和骨髓造血干细胞集落形成。2.IFN-γ刺激抑制IFN-γ缺失鼠、野生鼠的肝脏和骨髓单个核细胞集落形成能力,并且IFN-γ缺失鼠肝脏单个核细胞集落形成单位明显大于野生鼠,而骨髓中差别不明显。3.缺失IFN-y的小鼠肝脏和骨髓的造血干细胞LSK细胞、具有长期造血能力的干细胞LT-HSC细胞、具有短期造血能力的干细胞ST-HSC细胞以及多潜能造血干细胞MPP细胞比例均增加。4.缺失IFN-γ的小鼠肝脏共同淋巴系祖细胞CLP细胞比例呈增加趋势。5.缺失IFN-γ的小鼠肝脏T前体细胞群DN1～DN4整体比例增加,而成熟αβT细胞、γδT细胞无明显变化。6.体内过表达IFN-y后小鼠肝脏及骨髓中LSK虽然上升,但是具有长期造血能力的造血干细胞CD48-LSK细胞明显降低。7.体内过表达IFN-y后肝脏共同淋巴系祖细胞CLP细胞增加,而T前体细胞群比例不变,其中DN1比例上调且DN1细胞增殖能力下降。8.LSK细胞与OP9-DL1细胞共孵育能诱导分化到T前体细胞及分化到成熟的αβT细胞、yδT细胞。并且IFN-y刺激抑制LSK细胞向T前体细胞及γδ T细胞的分化进程。9.IFN-γ刺激后LSK细胞的7-AAD阳性细胞比例很小与未刺激组无差别。结论1.成年肝脏造血干细胞具有造血功能,且可以向γδT细胞方向发育分化。2.IFN-γ抑制肝脏和骨髓造血干细胞的集落形成能力,而对肝脏造血干细胞的影响更为明显。3.IFN-γ抑制肝脏和骨髓造血干细胞由LT-HSC向ST-HSC和MPP发育分化的进程。4.1FN-γ抑制肝脏和骨髓造血干细胞向淋巴系祖细胞、T前体细胞以及γδT细胞的发育分化。5.1FN-γ刺激不影响肝脏和骨髓造血干细胞的凋亡。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R392

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 庞雅琴;漆光紫;吴琪俊;马迎教;李阳;唐琦;;医学生造血干细胞捐献知识、态度、行为调查[J];中国公共卫生;2008年03期

2 马培奇;;造血干细胞动员药普来沙福[J];上海医药;2009年06期

3 ;科学家发现控制造血干细胞分化基因[J];临床合理用药杂志;2010年06期

4 ;日本在老鼠体内培育出造血干细胞[J];临床荟萃;2010年15期

5 Lajtha LG ,关德祥;造血干细胞:概念和定义[J];国外医学.输血及血液学分册;1980年04期

6 吴祖泽;;我国造血干细胞研究概况[J];医学研究通讯;1982年11期

7 ;韩国开发提高造血干细胞再生能力技术[J];健康必读;2006年07期

8 陈智超;造血干细胞的生物学特征及其鉴定[J];临床内科杂志;2000年06期

9 孙世梅,张春女;外周造血干细胞的采集及护理[J];现代中西医结合杂志;2000年09期

10 徐群,武正炎;造血干细胞采集、分离与冻存的研究[J];南京医科大学学报;2001年03期

相关会议论文 前10条

1 宋学辉;罗志红;栗玉萍;代敏;;5471份无偿捐献造血干细胞血液标本相关数据分析[A];中国输血协会第四届输血大会论文集[C];2006年

2 唐佩弦;;从造血干细胞研究历史看过去与未来[A];中华医学会第八次全国血液学学术会议论文汇编[C];2004年

3 刘宗印;肖东杰;;造血干细胞4℃短期储存后细胞活性的研究[A];第十届全国风湿病学学术会议论文集[C];2005年

4 李罡灿;宋艳萍;胡凯;杜明珠;王浩;王琦侠;;不同冻存条件对造血干细胞保存效果的临床研究[A];第10届全国实验血液学会议论文摘要汇编[C];2005年

5 孟爱民;李德冠;张恒;;造血干细胞衰老与临床转化研究[A];转化医学研讨会论文集[C];2010年

6 王立生;孙惠燕;;MicroRNA-486-5p调节造血干细胞红系分化及机制研究[A];第13届全国实验血液学会议论文摘要[C];2011年

7 何吉;秦斐;朱发明;刘晋辉;陈舒;戴兵;项盈;严力行;;重组人脱氧核糖核酸酶预防冻存复苏后脐血造血干细胞凝集[A];中国输血协会第四届输血大会论文集[C];2006年

8 孟爱民;李德冠;吴红英;王月英;路璐;王彦;常建辉;;造血干细胞衰老机制研究[A];中国毒理学会放射毒理专业委员会第七次、中国毒理学会免疫毒理专业委员会第五次、中国环境诱变剂学会致突专业委员会第二次、中国环境诱变剂学会致畸专业委员会第二次、中国环境诱变剂学会致癌专业委员会第二次全国学术会议论文汇编[C];2008年

9 孟爱民;李德冠;吴红英;王月英;路璐;王彦;常建辉;;造血干细胞衰老机制的研究[A];中国科学技术协会第十届年会21分会场论文汇编[C];2008年

10 唐华容;安世民;彭敏源;甄焕英;张帆;谭倩;谭三勤;柳林欣;陈方平;;造血干细胞髓系分化中相关基因组蛋白修饰特征的研究[A];第12届全国实验血液学会议论文摘要[C];2009年

相关重要报纸文章 前10条

1 记者 马晓燕;全县首批71名捐献造血干细胞志愿者入库[N];嘉兴日报;2007年

2 秦洋邋通讯员 左彤 侯晓俊;我省首次采集非血缘关系造血干细胞[N];山西日报;2007年

3 本报记者 张阁;我州启动志愿捐献造血干细胞活动[N];楚雄日报(汉);2007年

4 员娟绸;我省造血干细胞捐献志愿者已达3.9万余人[N];山西经济日报;2008年

5 秦明;为子弟兵捐献造血干细胞[N];陕西日报;2008年

6 记者孟霞;首府倡议市民志愿捐献造血干细胞[N];伊犁日报(汉);2009年

7 记者 仇逸;上海大学生捐台造血干细胞[N];人民日报海外版;2009年

8 本报记者 李春霞;我区4人成功捐献造血干细胞[N];新疆日报(汉);2009年

9 记者 杨友艺;我市在册 捐献造血干细胞志愿者仅962人[N];芜湖日报;2010年

10 记者 宜秀萍;兰大学子纪勋成功捐献造血干细胞[N];甘肃日报;2010年

相关博士学位论文 前10条

1 周帆;应用单细胞技术研究小鼠造血干细胞发生[D];中国人民解放军军事医学科学院;2016年

2 朱恩波;二肽基肽酶-4抑制剂在慢性压力诱导下对造血干细胞的影响[D];延边大学;2016年

3 丁楠;造血干细胞红系发育的转录组整合分析[D];中国科学院北京基因组研究所;2016年

4 李程程;G-CSF对辐射诱导的造血干细胞损伤的影响及其机制和诱导型一氧化氮合酶对造血系统辐射损伤敏感性的影响[D];北京协和医学院;2016年

5 李专;小鼠胚胎头部：造血干细胞发育的系统性研究[D];西南大学;2013年

6 张华玲;造血干细胞转染多药耐药基因和体外扩增支持大剂量化疗的研究[D];山东大学;2007年

7 尹健;外周造血干细胞纯化、体外扩增及多药耐药基因转染的实验研究[D];天津医科大学;2003年

8 薛兴奎;趋化分子LTD4、S1P和SDF-1对造血干细胞作用及其机制的研究[D];浙江大学;2007年

9 杜铮;SCF对造血干细胞体外扩增特性和体内生理功能的影响及机制[D];华东理工大学;2015年

10 陈悦;基于造血干细胞研究妊娠期核苷类逆转录酶抑制剂暴露抑制子代造血功能的机制[D];广西医科大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 郝春辉;MiR-126在端粒功能障碍小鼠造血干细胞功能上的研究[D];杭州师范大学;2015年

2 夏成祥;造血系统存在内在反馈回路调控造血干细胞的休眠和激活状态[D];中国科学技术大学;2015年

3 雷欣华;重组灵芝免疫调节蛋白通过动员造血干细胞治疗小鼠中性粒细胞减少症的研究[D];吉林大学;2016年

4 车梦婷;骨髓增生异常综合征患者骨髓CD25+造血干细胞数量的研究[D];天津医科大学;2016年

5 贺小丹;过表达Tcfec对造血干细胞的影响研究[D];南昌大学;2016年

6 郭静;关于Shh协同骨髓间充质干细胞促进造血干细胞增殖机制的研究[D];西南医科大学;2016年

7 黄远琼;BMP-2协同骨髓间充质干细胞促进造血干细胞增殖的机制研究[D];西南医科大学;2016年

8 王玲;非血缘造血干细胞联合间充质干细胞移植治疗儿童重型再生障碍性贫血的疗效观察[D];大连医科大学;2016年

9 杨鹏程;促血管生成素-1与促血管生成素-2对造血干细胞动员效应对比研究[D];广西医科大学;2017年

10 覃育红;IFN-γ对成年肝脏和骨髓造血与分化的影响及比较研究[D];山东大学;2017年

，

本文编号：2395993