粗粒内源性网络可预测血液系统髓系细胞分化和转分化的主要时序特征

揭示细胞命运决定过程中的分子调控机制对理解干细胞分化和组织稳态的建立和维持具有决定性的意义.本文通过归纳从机制研究中积累的分子调控关系,构建了血液系统髓系细胞分化相关的粗粒化内源性网络.通过对网络动力学进行定量分析,本文以稳态的概念对髓系主要细胞类型进行分类,并定量预测了一系列细胞类型转换过程中出现的中间状态或过渡态.基于计算结果和数学中动力学系统的原理,本文提出了髓系细胞发育景观拓扑图,并从高维非线性动力系统的基本特性出发,讨论了实验中在特定基因操作下观测到的转分化现象,并预测了相应过程中的分子动力学变化.本研究表明,髓系细胞发育定量景观拓扑图的构建有助于全局性地阐述恶性肿瘤和再生障碍性疾病的发生发展.     

血液衰老:定义与范畴

一般认为,血液老化是人体衰老的根源.血液系统随年龄增长而发生生理性或病理性变化,导致造血干/祖细胞(HSC/HPC)衰老、免疫衰老、炎性衰老等,驱动或参与机体和几乎所有系统/器官的衰老,并引起多种老年性血液系统疾病(特别是恶性肿瘤).虽然“血液衰老(blood aging)”这一名词已在许多论文和日常生活中提及,但尚无确切的定义,其涵盖的领域也不清楚.实际上,随着衰老(包括整体、系统/器官、细胞乃至分子的衰老)研究的迅速拓展和深入,血液衰老的多个方面(如HSC/HPC衰老、免疫衰老、炎性衰老等)已广泛渗透到几乎所有的衰老研究领域,但其本身却迄今未形成一个领域,与迅速发展的临床老年血液学形成了鲜明的反差.因此,本文尝试对血液衰老进行定义(包括生理性和病理性血液衰老),并概要综述了其可能涵盖的范畴(生理性衰老包括HSC/HPC衰老、不同类型血细胞衰老及血液的衰老生物标志物;病理性衰老包括红系、髓系、淋系、巨核细胞/血小板的老年性良性疾病或恶性肿瘤,以及老年患者的衰弱及其评估),供学者们讨论.     

单细胞测序和基因编辑技术在造血干细胞研究中的应用

造血干细胞对血液系统稳态维持发挥着至关重要的作用,它通过自我更新以维持自身不被耗竭,同时通过定向分化,补充各类功能血液细胞。当造血干细胞自我更新和定向分化出现问题,就会产生一系列造血系统疾病,例如髓系白血病、淋系白血病和骨髓增生性疾病等。关于造血干细胞的衰老和疾病变迁的调控机制一直是研究的热点。作为异质性细胞群,造血干细胞命运受到细胞内调控因子、细胞外生长因子、细胞外基质蛋白等多种因素调控,这是一个高度复杂且精确的调控过程。单细胞测序技术的发展,可以在单细胞水平从基因组、转录组、表观遗传组和蛋白质组等方面了解造血干细胞的命运调控网络。利用基因编辑技术可以建立多种基因修饰动物模型,不仅可以用于基因功能研究,也可以用于评价造血干细胞的安全性。此外,基因修饰动物模型结合单细胞测序技术,还能对造血干细胞实现命运示踪和调控分析。单细胞测序和基因编辑等新技术的应用,极大地推动了造血干细胞相关研究的进展。本文将从这些新技术在造血干细胞研究领域中的应用和存在的问题进行阐述,方便大家了解这些技术的优缺点,以便在以后的应用中提供帮助。     

小鼠胚胎循环血中造血祖细胞的发育特点

目的：系统地考察小鼠胚胎循环血中造血祖细胞的发育特征。方法：应用体外集落形成实验、脾结节形成实验、基质细胞OP9或OP9-DL1共培养体系,分别考察胚胎期10．5d（E10．5）和11．5d（E11．5）小鼠胚胎循环血的髓系祖细胞和淋系祖细胞潜能。结果：小鼠胚胎循环血中含有各类髓系祖细胞,E11．5的小鼠胚胎循环血的髓系祖细胞的数量显著增加;同时循环血细胞经体外诱导可产生B、T淋巴细胞。结论：小鼠E10．5-E11．5的胚胎循环血中存在丰富的具有髓系和淋系潜能的前体细胞。     

锌稳态代谢调控造血发育的研究进展

锌是机体必需微量元素,对人体多系统发育有重要作用。锌缺乏是全球人群重要营养失衡性问题之一,与多种疾病发生相关。其中,锌稳态对于造血发育有着重大影响。造血发育是机体生成并分化成各系血细胞的过程,对生命的维系至关重要。临床研究数据提示,锌失衡会使髓系或者淋系造血细胞分化异常,尤其是对淋系影响更大,进而损伤机体免疫功能,影响人类健康。鉴于其关键生物功能,哺乳动物体内的锌稳态被严密调控,其中二价金属离子转运体SLC30和SLC39家族扮演着重要角色。近年研究发现,多个SLC30/SLC39蛋白通过调节锌稳态参与造血调控,如SLC39A8调控T细胞的活化、SLC39A10调控B细胞和巨噬细胞的分化、SLC30A1和SLC39A10可能参与红细胞成熟过程等。该综述将对锌稳态及其转运蛋白在造血发育中的研究进展进行回顾,并对该领域的未来发展方向进行探讨。     

靶向CD123抗原嵌合受体T细胞治疗急性髓系白血病的研究

急性髓系白血病(AML)是一种预后较差的血液系统恶性肿瘤,迫切需要新的治疗手段。随着嵌合抗原受体(CAR)T细胞(CAR-T)技术的发展并在B细胞肿瘤中取得显著疗效,人们把目光投入更多的实体瘤与血液肿瘤靶点中。CD123分子是CAR-T治疗AML的潜在靶点,抗CD123 CAR-T具有靶向清除白血病干细胞(LSCs)及原始细胞的能力。本研究总结了目前在靶向CD123 CAR-T治疗急性髓系白血病目前的研究进展。     

造血干细胞发育过程中的信号通路调控

血液系统是维持机体生命活动最重要的系统之一,为机体提供所需的氧气和营养物质,通过物质交换维持内环境的稳态,同时为机体提供免疫防御与保护。血细胞是血液的重要组成成分,机体中成熟血细胞类型起源于具有自我更新及分化潜能的多能成体干细胞—造血干细胞(hematopoietic stem cells,HSCs)。造血干细胞及各类血细胞产生、发育及成熟的过程称为造血过程,该过程开始于胚胎发育早期并贯穿整个生命过程,任一阶段出现异常都可能导致血液疾病的发生。因此,深入探究造血发育过程及其调控机制对于认识并治疗血液疾病至关重要。近年来,以小鼠(Mus musculus)和斑马鱼(Danio rerio)作为动物模型来研究造血发育取得了一系列的进展。其中,BMP、Notch和Wnt等信号通路对造血干细胞的命运决定和产生发挥了重要作用。本文对这些信号通路在小鼠和斑马鱼造血过程中的调控作用进行系统总结,以期能够完善造血发育过程的调控网络并为临床应用提供指导。     

Treg细胞和Th17细胞在多发性骨髓瘤中的研究进展

多发性骨髓瘤(MM)系血液系统的恶性肿瘤,以老年人多见.目前治疗以化疗和自身干细胞移植为主,仍难以治愈.多发性骨髓瘤的进展涉及到一系列基因和骨髓微环境的改变,这些改变恰好促进了肿瘤细胞的生长并瓦解了局部的免疫反应.CD4+和CD8+T细胞在多发性骨髓瘤患者体内数量和功能的改变都已经阐明.Treg细胞和Th17细胞的平衡在维持多发性骨髓瘤患者的抗肿瘤免疫中起着至关重要的作用.Treg细胞负责维持机体对外来抗原和自身抗原的免疫耐受.Th17细胞主要参与机体抵抗真菌和寄生虫感染、炎症反应和自身免疫.多发性骨髓瘤患者体内TGF-β和IL-6高水平表达,并可直接或通过其他促炎因子影响Th17细胞的分化,进而调节机体的抗肿瘤免疫应答.因此我们针对Treg细胞和Th17细胞在多发性骨髓瘤中的研究进展进行阐述.     

中胚层细胞的形成及向血系分化的研究进展

在原肠运动过程中,原条的位置上出现一类新的细胞将上胚层和下胚层分隔开,并且形成新的胚层,这层新的细胞称为中胚层。中胚层细胞将来分化为血液、骨骼、肌肉、肾脏、结缔组织、真皮、泌尿生殖系统等重要的组织和器官。其中,血液系统是维持正常生命活动的重要组成部分。血液系统形成过程受到复杂而又精细的分子调控。近年来,随着单细胞RNA高通量测序技术和生物信息学分析方法的不断发展,中胚层细胞的分子特性、命运图谱及其血系分化机理的神秘面纱被逐步揭开。     

腺苷酸激酶与AMP信号在感知及维持机体能量中的作用

腺苷酸激酶（AK）是催化各种腺嘌呤核苷酸相互转化的一种磷酸转移酶,其在维持细胞能量平衡中起着重要的作用。AK有七种亚型,在线粒体、胞浆、细胞核之间的能量转移和分布中起着至关重要的作用。细胞内、细胞外和血液中的AMP水平是机体能量感知、睡眠、冬眠和食物摄取的代谢信号。高于或低于正常水平的AMP信号与人类疾病相关。AK及其下游的AMP信号组成了一个完整的代谢监测系统,通过检测细胞能量状态变化,从而调整对代谢感受器传递的信号。详细阐述了AK和AMP在感知及维持机体能量中的作用。     

白血病的精准基因组医学研究与转化应用

白血病是常见的血液系统恶性肿瘤,治疗主要以化疗为主,但总体治疗效果欠佳且发病的分子机制不明。因此,白血病的发病机制以及临床研究急需新的突破口。近年来,研究人员不仅发现了急性髓系白血病耐药的新靶点,揭示不同表观修饰的相互作用加速MLL白血病进展,也阐释了NK细胞白血病发病机制,发现关键表观因子在髓系肿瘤发生中的重要功能。尤其是新抑癌基因SETD2的发现,为急性髓系白血病的治疗提供了新的靶点。此外,在国际上研究人员首次将低剂量化疗方案用于治疗初诊儿童急性髓系白血病,在不影响疗效的基础上显著降低了化疗毒副作用及治疗费用。虽然基因组特征的解析加深了我们对癌症生物学分子机制的理解,但是近年来的研究表明瘤内异质性的克隆演化也是导致白血病临床治疗效果不佳的主要因素,解析不同化疗方案下白血病患者不同的克隆演化模式及其在临床预后评估中的作用是目前的研究热点之一。上述研究为急性髓系白血病诊断及治疗方法的改进提供了新的契机。     

人血管内皮细胞文库的构建

<正> 人体内大约有10~(12)个内皮细胞,它们均位于血管的内面,其面积约1000m~2,内皮细胞不仅为血液流动、防止血凝提供了一个光滑的表面,而且亦是防止某些细胞因子和细胞成分粘附和迁移的屏障。内皮细胞具有广泛的合成能力,可以产生几十种生物活性物质。另外,内皮细胞与血管平滑肌细胞及多种细胞有着广泛的相互作用。这种相互作用对维持机体     

转录因子PU.1的最新研究进展

PU.1是ETS转录因子家族(E26 transformation-specific family)的成员,在机体多种组织发育中发挥重要作用。近年来的研究发现,PU.1不仅在造血谱系的确定和分化中起作用,而且还在机体免疫、脂肪形成、组织纤维化、神经发育中发挥功能。在造血及免疫等系统中,PU.1与多个靶基因形成复杂的调节网络,并且PU.1受组蛋白修饰和非编码RNA等表观遗传的调控,参与细胞增殖、分化等多个过程,对维持细胞稳态具有一定意义。PU.1与红细胞白血病、前B细胞急性淋巴细胞白血病、急性髓细胞白血病、过敏性疾病、类风湿性关节炎、肥胖相关疾病、骨硬病、神经胶质瘤等疾病的发生相关。该文从功能方面阐述PU.1的最新研究进展,为该基因和ETS家族的后续研究提供新思路。     

人体维持酸碱平衡的机制

保持体内酸碱平衡才能维持正常的代谢水平和生理功能。人体血液和体液的pH值是相对稳定的,一般保持在7．35-7．45之间。一旦pH值偏离正常范围,机体代谢就会发生紊乱,造成酸或碱中毒,有时甚至会危及生命。人体就是通过血液的缓冲系统,肺的呼吸和肾的调节等来维持机体的酸碱平衡。     

Nestin蛋白在白血病及其他恶性血液肿瘤中的研究进展

Nestin蛋白为第Ⅵ类中间丝蛋白,最初被认为是神经干细胞标志物,表达于神经干/祖细胞、部分成体组织中的前体细胞及细胞修复阶段,还在多种肿瘤细胞中表达,并和P53、Wnt/β-catenin、AktGSK3β-Rb等肿瘤细胞增殖调控信号通路相关。Nestin蛋白在白血病及其他恶性血液肿瘤中异常表达,并且参与急性淋巴白血病(acute lymphoma leukemia,ALL)细胞抗药性niche的形成,以及急性髓系白血病细胞对骨髓微环境的损伤。目前,临床阶段已在白血病和多发性骨髓瘤患者中检测到nestin蛋白表达,其可以作为区分髓系和淋巴系白血病的标志物。在ALL中,敲除nestin可破坏白血病抗药性niche,这可能作为一种治疗ALL的新方法。     

细胞自噬在病毒感染与免疫调节中的作用机制

细胞自噬(autophagy)是一种主要由溶酶体介导的降解通路,作为细胞维持内环境稳态的一种保护性机制,不仅通过将长寿命蛋白和衰老细胞器降解为小肽或氨基酸为细胞提供再生资源,而且也可作为防御机制抵抗病原微生物感染和寄生. 自噬缺失与许多疾病如癌症、心血管疾病等的发生关系密切,在机体生理、病理过程中发挥重要作用. 本文拟就细胞自噬与病毒感染、机体免疫的关系加以综述,以期为研究细胞自噬的发生、参与机体免疫、发挥抗病毒感染作用及其分子机制提供参考,也为进一步研究抗病毒治疗的靶标提供新思路.     

细胞凋亡及其对羊细胞影响研究进展

凋亡一般指机体细胞在生长发育过程中或在一定条件下,通过细胞内外因素调控下而发生的一种程序性细胞死亡.一般表现为单个细胞的死亡,且不伴有炎症反应.细胞凋亡与细胞增殖的动态平衡对维持多种细胞的正常功能存在着重要作用.机体通过细胞凋亡可清除多余、死亡、有害的细胞,保证机体的正常生长发育和生理功能,进而保证机体的健康.本研究简介了细胞凋亡的变化过程、生物学意义以及途径与过程,并从细胞凋亡对羊(Caprinae)繁殖类细胞、乳腺细胞、羊毛囊、瘤胃上皮细胞、免疫细胞以及肝脏和肾功能的影响等方面进行综述,为进一步系统深入研究细胞凋亡影响反刍动物生长发育及生理功能的分子机理,更深入从细胞层面理解反刍动物营养的调控机制提供科学依据.     

MDSCs在恶性肿瘤中的生物学作用及其研究进展

髓源抑制性细胞(myeloid-derived suppressor cells,MDSCs)是一群以骨髓祖细胞和未分化成熟的粒细胞、树突状细胞、巨噬细胞为代表的异质髓细胞,表达的抗原标志多样且不同于成熟髓细胞。当机体处于癌症、炎症、感染等状态时,MDSCs首先从骨髓被募集到外周并在外周被活化,一系列肿瘤来源的慢性炎症相关的因子是介导MDSCs的募集和活化的关键。MDSCs有多种方法抑制机体的获得性和天然抗肿瘤免疫,来帮助肿瘤细胞逃避机体的免疫监视和攻击,促进肿瘤发展。近年来,越来越多的研究者开始关注MDSCs与恶性肿瘤的相关性而且靶向MDSCs的肿瘤免疫治疗也见于报道。本文旨在对MDSCs在恶性肿瘤中的生物学作用及研究进展作一简要综述。     

哺乳动物线粒体质量控制的机制

线粒体是真核生物细胞重要的细胞器,不仅通过氧化磷酸化为细胞生命活动提供能量,而且与细胞代谢和胁迫信号的传导、钙离子稳态、活性氧(reactive oxygen species,ROS)产生及细胞凋亡等重要生物过程密切相关。线粒体的质量控制系统对于维持细胞正常生理功能具有重要作用,其功能障碍将导致多种疾病的发生。该文综述了哺乳动物线粒体质量调控的分子机制,为通过调控线粒体质量维持机体健康、降低疾病发生提供理论依据。