不同病理模型中氧化活性分子对干细胞调控作用的研究

发布时间：2017-05-18 18:26

  本文关键词：不同病理模型中氧化活性分子对干细胞调控作用的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：干细胞(Stem Cells, SC)是一类具有自我复制能力,并能分化为特异组织细胞的原始未特化细胞。作为再生医学研究的主要基础,干细胞治疗在临床上的应用是现代生物医学的一个重要目标。然而,如何在一个复杂的有机体环境中控制干细胞的存活和分化是一个巨大的挑战。我们知道,通过改变干细胞的内外环境可使其自我更新与分化的能力发生变化,但目前尚不存在成形的科学标准来指导干细胞应用于临床治疗。氧化活性分子(Reactive Oxygen Species, ROS)是调控细胞内环境的重要分子。本课题建立了ROS与处于不同病理条件下的干细胞的对应关系,在此基础上探索如何通过操纵干细胞胞内ROS水平来有效地调控干细胞的状态。我们以果蝇为主要模式生物,以果蝇肠道上皮系统为研究对象,建立了三种与果蝇肠道上皮干细胞(Intestinal Stem Cells, ISCs)直接相关的活体病理模型：①胞外基质(Extracellular Matrix, ECM)粘附缺陷导致干细胞丢失模型；②干细胞过度增殖形成肿瘤样(Tumor-like)模型；③脱离基质层的肿瘤样干细胞模型。半定量检测了干细胞胞内ROS在不同病理状态下的水平。然后利用果蝇遗传学技术,通过改变相关基因的表达情况,在体内环境中实现干扰ROS的产生和清除,从而改变干细胞内的ROS水平,进而调控干细胞的生理状态,促使干细胞实现由病理状态到正常态的逆转。我们发现,较低水平的ROS有助于挽救干细胞脱离基质而丢失,并且能够抑制干细胞转变为肿瘤细胞,但会促使离巢的易向肿瘤细胞转变的干细胞形成肿瘤；较高水平的ROS会加剧干细胞脱离基质而丢失,而且会增加干细胞向肿瘤细胞转变的能力,但能使离巢的易向肿瘤细胞转变的细胞走向凋亡；而极高水平的ROS有助于脱离基质的干细胞继续生存,能够促使转变为肿瘤样细胞的干细胞走向凋亡,能够挽救离巢的易向肿瘤细胞转变的干细胞的丢失,并且抑制其形成肿瘤。也就是说,ROS水平跟干细胞的病理状态的确存在一定的对应关系,但这种对应并不是简单地呈现正相关或负相关,而是存在一定的剂量效应。本课题通过不同的ROS水平对干细胞生存、增殖以及向肿瘤细胞转化的研究加深了对干细胞调控的理解,为解决临床干细胞治疗中低存活率和易癌变的难题以及抗氧化剂在肿瘤治疗中的应用提供了理论依据。
【关键词】：干细胞 氧化活性分子 肿瘤 果蝇 遗传杂交
【学位授予单位】：福州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R329.2
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 引言9-19
• 1.1 研究背景9
• 1.2 干细胞研究进展9-12
• 1.2.1 干细胞9-10
• 1.2.2 干细胞研究现状10
• 1.2.3 肿瘤干细胞研究现状10-12
• 1.3 氧化活性分子(reactive oxygen species,ROS)简介12-13
• 1.3.1 氧化活性分子的主要成员和来源12
• 1.3.2 氧化活性分子的作用12
• 1.3.3 氧化活性分子的研究进展12-13
• 1.4 果蝇模式生物13-17
• 1.4.1 果蝇作为模式生物的优势13-15
• 1.4.2 果蝇遗传学重要工具15-16
• 1.4.3 果蝇消化系统16
• 1.4.4 果蝇肠道上皮系统16-17
• 1.5 选题依据17-18
• 1.6 主要研究内容18-19
• 1.7 研究目的及意义19
• 第二章 材料与方法19-30
• 2.1 实验材料19-20
• 2.1.1 主要仪器19
• 2.1.2 主要试剂19-20
• 2.1.3 主要果蝇品系20
• 2.2 实验方法20-30
• 2.2.1 构建三种不同病理模型20-23
• 2.2.2 构建病理模型背景下不同干细胞ROS水平的果蝇品系23-27
• 2.2.3 果蝇肠道解剖、染色及观察27-28
• 2.2.4 ROS水平测量及数据统计方法28
• 2.2.5 果蝇饲养及高温处理28
• 2.2.6 处女果蝇收集和果蝇杂交28-29
• 2.2.7 样本的处理办法29
• 2.2.8 果蝇食物制作29-30
• 第三章 实验结果30-54
• 3.1 检测正常果蝇ISC的状态30-32
• 3.2 检测ROS相关基因的过表达或表达下调对ISC的影响32-38
• 3.3 检测三种病理模型中ISC的状态38-41
• 3.3.1 检测干细胞粘附缺陷的病理背景下ISC的状态38-39
• 3.3.2 检测干细胞过度增殖的病理背景下ISC的状态39-40
• 3.3.3 检测粘附缺陷的干细胞过度增殖的病理背景下ISC的状态40-41
• 3.4 ROS对基质粘附缺陷的ISC的影响41-45
• 3.4.1 下调ROS水平对ISC失巢凋亡的影响41-42
• 3.4.2 上调ROS水平对ISC失巢凋亡的影响42-45
• 3.5 ROS对过度增殖的ISC的影响45-48
• 3.5.1 下调ROS水平对ISC过度增殖形成肿瘤的影响45-46
• 3.5.2 上调ROS水平对ISC过度增殖形成肿瘤的影响46-48
• 3.6 ROS对基质粘附缺陷并具有过度增殖潜能的ISC的影响48-54
• 3.6.1 下调ROS水平对基质粘附缺陷并易向肿瘤细胞转变的ISC的影响48-50
• 3.6.2 上调ROS水平对基质粘附缺陷并具有过度增殖潜能的ISC的影响50-54
• 第四章 结果讨论54-56
• 4.1 下调ROS水平对ISC的影响54-55
• 4.2 上调ROS水平对ISC的影响55-56
• 结论56-57
• 展望57-58
• 附录58-60
• 参考文献60-67
• 致谢67-68
• 个人简历68

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