当前位置:主页 > 医学论文 > 实验医学论文 >

小鼠体节期胚胎:定向造血的发育动力学研究

发布时间:2018-04-05 07:24

  本文选题:定向造血 切入点:AGM区 出处:《中国人民解放军军事医学科学院》2010年硕士论文


【摘要】: 胚胎造血发育一直是造血干细胞(hematopoietic stem cells,HSC)生物学的研究热点,分为原始和定向造血两个阶段。后者以淋巴细胞和HSC的产生为标志。近三十年来,对淋巴系统和HSC的起源认识由胚外的卵黄囊逐渐转移到胚内的主动脉-性腺-中肾区(aorta-gonad-mesonephros region, AGM region, AGM区)。Cumano等发现:胚胎循环建立前,胚内的脏壁层而非胚外的卵黄囊可通过与基质细胞和胸腺组织块共培养在体外产生B和T淋巴细胞。然而,该结论并未在其它实验室和通过其它培养体系得以验证。与淋系的体外分化系统相比,通过移植和连续移植长期重建(4-6个月)致死剂量照射的成体小鼠的造血系统是鉴定HSC的金标准。主流观点认为小鼠E10.5的AGM区是最早自主产生HSC的位点。近期,研究者发现HSC在胚外的胎盘组织出现的时间与AGM区几乎相当,且在数量上显著多于AGM区,提示HSC的发生是多位点的。既往研究发现:小鼠E9胚胎的头部含有典型的造血祖细胞,同时还表达SCL/Tal、GATA1等造血标志。但是,该部位是否具有定向造血的潜能尚属未知。 本研究的第一部分,为明确能自主产生淋系的解剖部位,我们选取小鼠E8.5胚胎(1-7体节)的卵黄囊(胚外)和脏壁层(胚内)作为实验对象,此时血液循环尚未建立。在标准的集落形成实验中,两者均能产生典型的造血集落,但类型有差异。通过OP9共培养发现:脏壁层可产生B淋巴细胞,它们表达B220、CD19和IgM。采用三步法在OP9-DL1上诱导脏壁层至第16天,可产生CD44-/CD25+幼稚T细胞前体以及CD4+/CD8-单阳性T细胞。然而,上述共培养体系均不能诱导卵黄囊产生B和T淋巴细胞。我们的研究表明:与卵黄囊相比,脏壁层具有较强的体外淋系分化潜能。 本研究的第二部分,我们从髓系祖细胞、淋巴细胞、HSC三个方面比较了胚胎AGM区和头部的造血特点。首先,分离E9.5-E12.5小鼠胚胎的尾部(caudal half,简称CH,该位点在E10.5发育成AGM区)/AGM区和头部,利用Ⅰ型胶原酶消化成单细胞,按照一定的胚胎当量(embryo equivalents, ee)接种于造血集落培养体系(含有SCF、IL-3、IL-6、Epo等造血因子)。第4天观察发现CH/AGM区和头部均产生了CFU-E,第7天出现CFU-GM,继而出现CFU-Mix。我们发现E9.5小鼠头部细胞产生的造血集落多为红系且致密,而CFU-GM较少。E10.5之后,CFU-GM明显增多。AGM区的粒单系集落形态均一,呈圆形或者椭圆形,而头部的粒单系集落较大,细胞较分散,形状不规则。此外,我们还研究了CH/AGM区和头部的髓系造血祖细胞(即CFU-C)的发育动力学,发现4个时间点(E9.5-E12.5)的CH/AGM区的CFU-C的数量变化不大。相反,与E10.5相比,E11.5头部的CFU-C数量显著增加达到高峰,之后又逐渐减少。利用磁珠分选,发现AGM区和头部的CFU-C集中于Tie2+细胞群。上述结果表明:小鼠胚胎AGM区和头部均存在髓系造血祖细胞,但两者在祖细胞的类型和发育动力学等方面存在差异。 之后,我们考察了CH/AGM区和头部的淋系发育潜能。我们利用OP9基质细胞共培养体系考察B细胞的分化潜能。在SCF、FL、IL-7等细胞因子的作用下,第3-4天时OP9上有细胞簇出现,随后出现显著的半贴壁细胞扩增,其形态类似淋巴细胞。第7-10天收集上述细胞进行流式细胞分析发现(代表性数据):CH诱导获得的细胞表达B220(23.0%)、CD19(25.0%);头部细胞的B220、CD19的阳性率分别为:36.7%和25.8%。上述结果表明E9.5小鼠的CH和头部细胞均具有B细胞潜能。同样,分离E9.5小鼠胚胎的CH和头部,利用磁珠分选获得Tie2+细胞,接种于OP9-DL1细胞上,在SCF、FL、IL-7等细胞因子作用下,发现OP9-DL1上有大量淋巴细胞样细胞增殖。在连续的4个时间点检测发现:随着体外诱导时间的延长(7天、13天、19天、26天),幼稚的T细胞前体(CD44-/CD25+,DN3)、较成熟的双阳性细胞(CD4+/CD8+)以及CD3+/TCRβ+的比例均逐渐增加。至第26天时(代表性数据),头部与CH的变化趋势基本一致,上述3种细胞亚群的比例分别达到20.1%、7.5%、8.2%。上述结果表明:在相同的诱导条件下,小鼠E9.5的CH和头部细胞均能够分化为T淋巴细胞,说明两个位点均具有T淋巴细胞潜能。 最后,我们考察了AGM区和头部的HSC潜能。分离E12.5GFP转基因小鼠胚胎的AGM区和头部,消化成单细胞后通过尾静脉进行移植。移植后5个月,采集受体外周血进行流式细胞分析发现:AGM区(n=11)和头部(n=21)的重建比例相近(45% Vs 62%),嵌合率亦相似(49.±19.0% Vs 50.±22.1%)。上述数据表明:E12.5的AGM区和头部含有的细胞均具有长期重建致死剂量照射小鼠造血系统的能力。利用磁珠分选后移植发现,AGM区和头部的Tie2+细胞均能重建致死剂量照射受体。这些结果表明,具有体内造血活性的头部细胞表达Tie2,与同期的其它造血组织类似。为检测E12.5小鼠胚胎AGM区和头部细胞移植后的多系嵌合潜能,我们对受体外周血进行了髓系(Mac-1,Gr-1)和淋系(B220,CD3)嵌合率的检测,发现:无论是AGM区还是头部细胞移植后的阳性受体,其外周血都有相当比例的供体来源的髓系和淋系嵌合。此外,我们对部分重建受体的骨髓、脾脏、胸腺进行了检测,发现AGM区和头部来源的造血细胞均能在这些成体造血组织高比例嵌合,说明E12.5小鼠胚胎的头部和AGM区的造血细胞具有体内多系分化潜能。为验证上述造血细胞的自我更新能力,我们应用已重建受体的骨髓细胞进行二次移植,2个月后检测发现所有受体全部重建,说明AGM区和头部造血细胞具有自我更新能力。基于两个位点来源的造血细胞在体内能够自我更新和多向分化,证明小鼠E12.5的AGM区和头部均含有真正的HSC。
[Abstract]:Embryonic hematopoietic growth has been a hot spot in the biology of hematopoietic stem cells ( HSC ) , which is divided into two phases : primary and direct hematopoietic . The latter is marked by the production of lymphocytes and HSCs . In the last 30 years , the origin of lymphatic system and HSC is recognized . Cumano et al . found that it was possible to produce B and T lymphocytes in vitro by co - culture with stromal cells and thymus tissue blocks . However , this conclusion was not validated in other laboratories and by other culture systems .


In the first part of this study , we selected the yolk sac ( outer layer ) and the visceral wall ( embryo ) of mouse E8.5 embryo ( 1 - 7 ) as the experimental subject . At this time , the blood circulation has not been established . In the standard colony formation experiment , it is possible to produce B lymphocytes .


In the second part of this study , we compared the hematopoietic characteristics of the embryonic agm region and the head from three aspects of myeloid progenitor cells , lymphocytes and HSC . First , the tail part ( abbreviated as CH , which was developed into agm region at E10 . 5 ) / agm region and head were isolated from the three aspects of myeloid progenitor cells , lymphocytes and HSCs . CFU - GM and CFU - GM were observed in the head cells of E9.5 - E11.5 . CFU - C in the head of E11.5 was significantly higher than that of E10 . 5 . The CFU - C of the head was larger than that of E10 . 5 .


The results showed that both CH and head cells of E9 - DL1 had the potential of B - cell . The results showed that both CH and head cells of E9 - DL1 were able to differentiate into T - lymphocytes at the same induction conditions . The results showed that both the CH and the head cells of the mice were able to differentiate into T - lymphocytes , and the results showed that both sites had the potential of T - lymphocyte .


Finally , we investigated the potential of the HSC in the agm region and the head , and separated the agm region and the head part of the e12 . 5GFP transgenic mouse embryo , digested into single cells and then transplanted through the tail vein . After transplantation for 5 months , the collected receptor ' s peripheral blood was subjected to flow cytometry analysis . The results showed that the reconstructed ratio of the agm region ( n = 11 ) and the head ( n = 21 ) was similar ( 45 % Vs 62 % ) , and the chimerism rate was similar ( 49 . 卤 19 . 0 % Vs 50 . 卤 22.1 % ) . In order to verify the self - renewal ability of marrow , spleen and thymus , we found that all the hematopoietic cells in the head and the head of E12.5 mice had the potential of self - renewal . In order to verify the self - renewal ability of these hematopoietic cells , we found that all the recipients were self - renewing . In addition , we found that all the hematopoietic cells from both the agm region and the head had self - renewal ability .

【学位授予单位】:中国人民解放军军事医学科学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:R329

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张绪超;陈惠芹;黄绍良;吴北燕;黄永兰;蔡耘;;含人AGM区基质细胞培养体系定向诱导胚胎干细胞为造血干细胞的实验研究[J];中国病理生理杂志;2007年09期

2 谢淑;蔡彦宁;谢淑;蔡彦宁;关云谦;关云谦;武文琪;徐艳玲;张愚;徐艳玲;张愚;陈彪;陈彪;谢淑;蔡彦宁;陈彪;;时钟基因在胚胎干细胞分化为神经元过程中的表达特征[J];中华医学杂志;2007年45期

3 李朋粉;孙莹璞;;胚胎干细胞维持基因组稳定性机制的研究进展[J];国际生殖健康/计划生育杂志;2009年03期

4 张允平;王英杰;张世昌;刘涛;;ES细胞的三维培养与肝细胞分化的初步研究[J];胃肠病学和肝病学杂志;2008年08期

5 邢变枝;陈红;钱坤;湛彦强;张苏明;;胚胎干细胞定向分化为脊髓运动神经元[J];华中科技大学学报(医学版);2009年01期

6 胡安斌;何晓顺;黄冰;蔡继业;;上皮型钙粘蛋白在小鼠胚胎干细胞体外分化中动态表达及与细胞黏附状态关系[J];中国组织工程研究与临床康复;2009年45期

7 刘涛;王英杰;张世昌;陈霞;李桂清;;胚胎干细胞用于肝组织工程研究的初步评价[J];胃肠病学和肝病学杂志;2009年09期

8 任萌;闵军;严励;商昌珍;曹君;李静宜;程桦;;丁酸钠、激活素A和地塞米松诱导小鼠胚胎干细胞分化为胰腺外分泌细胞[J];中国病理生理杂志;2009年08期

9 李永芳;;胚胎干细胞及其在人类疾病治疗中的应用[J];泰山学院学报;2005年06期

10 欧东波;陈瑞;郑强荪;郭菁菁;郭万刚;刘雄涛;;胚胎干细胞在体外模拟心肌生长环境中向心肌分化[J];现代生物医学进展;2009年04期

相关会议论文 前10条

1 姚玲玲;朱依纯;;胚胎干细胞分化潜能研究进展[A];中国生理学会论文汇编2004年第二期[C];2004年

2 秦茂林;蔡文琴;张吉强;李成仁;李巍;;雌二醇对胚胎干细胞神经定向分化诱导的影响[A];中国解剖学会第十一届全国组织学与胚胎学青年学术研讨会论文汇编[C];2009年

3 丁明孝;邓宏魁;;胚胎干细胞向胰腺B细胞体外定向诱导分化的研究[A];第二届中国医学细胞生物学学术大会暨细胞生物学教学改革会议论文集[C];2008年

4 刘平;关云谦;邹春林;张愚;陈彪;刘焯霖;;胚胎干细胞在体内外诱导分化成为多巴胺能神经的初步研究[A];中华医学会第七次全国神经病学学术会议论文汇编[C];2004年

5 张剑;韩雅玲;康建;闫承慧;张效林;齐岩梅;李少华;;持续活化和主导抑制Rac1对胚胎干细胞分化为成血管细胞的调控作用[A];中华医学会心血管病学分会第十次全国心血管病学术会议汇编[C];2008年

6 颜培实;林海龙;孙喜琢;宋道岭;;环胞霉素A具有显著的促进胚胎干细胞向心肌前驱干细胞特异性分化的作用[A];中华医学会第11次心血管病学术会议论文摘要集[C];2009年

7 周名亮;李谧;马俊荣;余希杰;;Nf1基因缺失的胚胎干细胞模拟NF1成骨细胞的异常发育及分化[A];中华医学会第三次骨质疏松和骨矿盐疾病中青年学术会议论文汇编[C];2011年

8 徐小明;窦忠英;华进联;葛秀国;;免疫外科法分离克隆BALB/c小鼠胚胎干细胞[A];全国首届动物生物技术学术研讨会论文集[C];2004年

9 于洲;;小鼠胚胎干细胞发育毒性体外筛选模型建立及其应用的研究[A];第四届第二次中国毒理学会食品毒理学专业委员会与营养食品所毒理室联合召开学术会议论文集[C];2008年

10 熊吉信;刘兆轩;刘小春;杨春江;;小鼠胚胎干细胞体外定向分化为血管平滑肌细胞的实验研究[A];2009全国中西医结合周围血管疾病学术交流会论文集[C];2009年

相关重要报纸文章 前10条

1 张树庸 赵贵英;干细胞研究的突破[N];人民日报;2009年

2 记者 刘霞;英用胚胎干细胞制造出红血球[N];科技日报;2010年

3 孙国根;复旦大学成功提取首个大鼠胚胎干细胞[N];中国医药报;2009年

4 本报首席记者 任荃;第二颗“全能种子”会不会抢先“发芽”[N];文汇报;2009年

5 刘霞;美用胚胎干细胞制造出血小板[N];科技日报;2011年

6 记者 郑晓春;科学家发现胚胎干细胞分化机制[N];科技日报;2008年

7 冯卫东;拔一根头发,治疗你的顽症[N];科技日报;2009年

8 首席记者 任荃;皮肤细胞“育”出三代活小鼠[N];文汇报;2009年

9 本报记者 甘勃;“小小”鼠迈出了一大步[N];大众科技报;2009年

10 记者 李大庆;“小小”入选《时代周刊》2009年十大医学突破[N];科技日报;2009年

相关博士学位论文 前10条

1 苏中渊;胚胎干细胞来源的间充质干细胞归巢及胚胎干细胞表面分子的研究[D];浙江大学;2010年

2 谭舟;MK和GM-CSFRα在胚胎干细胞中的表达与功能研究[D];浙江大学;2010年

3 谌兵来;小鼠胚胎干细胞建系新方法及TFAG促进鼠胚胎干细胞向神经细胞分化的初步研究[D];中南大学;2003年

4 马岚;猕猴胚胎干细胞的分离、鉴定、培养及应用研究[D];中国科学院研究生院(昆明动物研究所);2002年

5 赵云山;工程化心肌组织培养的实验研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2005年

6 朱敏洁;人参皂甙Rg1诱导胚胎干细胞分化为心肌样细胞和在胚胎干细胞迁移中的作用[D];华中科技大学;2008年

7 张佳蓉;小鼠胚胎干细胞表面蛋白质组学研究[D];浙江大学;2010年

8 廖宏庆;人类不同原核数目受精卵中筛选正常优质胚胎的策略研究[D];中南大学;2010年

9 白春玲;牛孤雌多倍体胚胎与克隆多倍体胚胎的研究[D];内蒙古大学;2011年

10 曲文玉;人胚胎干细胞的分离、培养及建系[D];中国医科大学;2006年

相关硕士学位论文 前10条

1 李专;小鼠体节期胚胎:定向造血的发育动力学研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2010年

2 吕建辉;小鼠新基因Jhdm1d的印记鉴定和表达谱分析[D];哈尔滨工业大学;2011年

3 孔凡涛;小鼠Klhdc10基因的表达与胚胎发育关系的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

4 韩晓芳;MEF和hLEF对小鼠ES细胞支持作用的比较性研究[D];华中科技大学;2009年

5 蔡斌;体外诱导胚胎干细胞为神经细胞模型的建立及相关因子的实验研究[D];第二军医大学;2001年

6 吕一帆;胚胎干细胞在内膜损伤小鼠宫腔内移植的实验研究[D];福建医科大学;2010年

7 顾文佳;诱导胚胎干细胞向神经细胞分化的研究[D];中国医科大学;2004年

8 曲智;大鼠气管粘膜上皮细胞损伤修复过程中胚胎干细胞相关基因OCT3/4的表达及其意义[D];中国医科大学;2010年

9 张波;8-细胞期胚胎注射检测小鼠诱导多能干细胞的全能性[D];河南大学;2012年

10 孙国杰;山羊类胚胎干细胞的分离、克隆[D];河北农业大学;2002年



本文编号:1713758

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/yixuelunwen/shiyanyixue/1713758.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户8c685***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com