GATA1s敲除hPSCs模型构建与造血分化影响初探

本文建立了GATA1s敲除人多能干细胞(human pluripotent stem cells,hPSCs)细胞株，并以此为模型探讨了GATA1s缺失对体外诱导造血分化的影响。本文通过构建含有重组臂-敲入片段(GATA1外显子Ⅱ-Ⅵ序列及BGH polyA序列)-LoxP-潮霉素筛选标记-LoxP-重组臂的打靶质粒和含有gRNA-Cas9的gRNA质粒对hPSCs进行基因编辑以敲除GATA1s。通过第一步电穿孔将以上质粒导入细胞，潮霉素初步筛选7 d后的阳性克隆进行下一步电穿孔环化重组酶(Cre)使LoxP位点特异性重组以去除筛选标记，通过单细胞克隆的方式进一步培养，PCR及测序鉴定出正确基因编辑细胞，最后通过蛋白质免疫印迹验证其GATA1与GATA1s蛋白的表达情况，验证敲除GATA1s后的细胞株进行体外诱导造血分化，发现其CD34⁺、CD43⁺及CD45⁺细胞增多，但GPA⁺、CD41a⁺及CD42b⁺细胞显著减少，通过转座子系统过表达GATA1也不...     

遗传性红细胞增多症相关HIF2α基因点突变对人CD34+造血干祖细胞体外红系分化的影响

该文旨在研究与遗传性红细胞增多症相关的低氧诱导因子HIF2α基因点突变对人造血干祖细胞红系分化的影响。通过构建人HIF2α基因编码区、携带疾病相关的两个点突变体(M535V和G537R)以及文献中报道的HIF2α基因阳性对照突变(P531A)慢病毒表达载体,分别包装病毒并感染人脐血来源的CD34+造血干祖细胞,并进行常氧及5%低氧条件下的红系定向诱导分化培养。利用FACS流式分析比较红系分化进程特征分子CD71和CD235a的表达变化,结合荧光定量PCR检测HIF2α调控的红系分化相关的靶基因表达水平。结果显示,构建的HIF2α及突变体的慢病毒载体经病毒包装后感染K562细胞可在RNA和蛋白水平实现过表达;与对照组相比,感染表达HIF2α基因或其突变体病毒后的脐血CD34+HSPC在常氧及5%O_2条件下诱导红系分化培养的细胞CD71和CD235a的表达动态均无明显改变,但HIF调控的红系分化相关基因EPOR和VEGFA的表达水平有一定升高。综上,在体外红系分化培养体系中,慢病毒介导的HIF2α及突变体的过表达不直接影响造血干祖细胞的红系分化进程,提示疾病相关的HIF2α基因突变造成的红系分化异常增多的细胞内外调控机制需要更进一步的深入研究。     

基于CRISPR/Cas9技术的GATA-1基因敲除K562细胞系的构建

GATA-1(GATA binding protein-1)在造血分化过程是最重要的转录调控因子,在红细胞和巨核细胞中特异性高表达,并通过调节相关基因的转录在红系和巨核系造血细胞的分化发育过程中发挥重要作用。该研究采用CRISPR/Cas9技术将K562细胞中的GATA-1基因敲除,建立了GATA-1基因敲除K562细胞株。首先,设计了4个CRISPR的靶向位点,利用p GL3-U6-sg RNA-PGKpuromycin质粒构建了4个导向RNA(single guide RNA,sg RNA)载体。利用电穿孔的方法将sg RNA载体与Cas9载体p ST1374-NLS-fl ag-linker-Cas9共转K562细胞。转染48 h,经定点PCR和T7EN1内切酶酶切鉴定后,采用细胞有限稀释法嘌呤霉素筛选,定点测序和Western blot检测结果显示,成功构建了GATA-1基因敲除K562细胞株,命名为K562-KO GATA-1。使用联苯胺染色和流式细胞术的方法检测血型糖蛋白A(glycophorin A,CD235a)发现,与正常K562细胞相比,K562-KO GATA-1细胞株经Hemin诱导红系分化明显受到抑制。综上,该研究建立了敲除GATA-1的K562细胞系,可用于后续的造血分化相关研究。     

小鼠骨髓造血干细胞、外周血组成随年龄的变化趋势及其相关性分析

造血干细胞是具有自我更新能力并能分化为血液中各种血细胞组分的多能干细胞。近来研究显示,不同造血干细胞表面标志物标记的造血干细胞具有分化为不同血细胞的趋势,但是这种分化的内在关系仍不清楚。对小鼠CD34~-/Sca-1~+骨髓造血干细胞、外周血组成随小鼠年龄增长的变化情况进行了分析,结果显示:随着年龄的增长,骨髓中的CD34~-/Sca-1~+骨髓造血干细胞比率显著增加;而外周血各组分则随年龄变化呈现不同的趋势。对不同年龄段小鼠的骨髓造血干细胞及其他组分与外周血组分的同步分析发现,外周血中血小板密度变化趋势与CD34~-/Sca-1~+骨髓造血干细胞变化情况相关系数为0.804 8;外周血中淋巴细胞密度变化趋势与CD34~+/Sca-1~-骨髓细胞的变化情况相关系数为0.947 97;外周血中白细胞密度变化趋势与CD34~+/Sca-1~+骨髓细胞变化情况相关系数为0.763 1(大于0.9为极度相关,0.7到0.9为高度相关)。     

TGF-β/Smad通路对造血干细胞的调控作用

造血干细胞(hematopoietic stem cells,HSCs)是典型的成体干细胞,造血系统的稳定依靠造血干细胞正确的自我更新、增殖和分化。TGF-β超家族包括TGF-β、骨生成蛋白(BMP)和激活素,可通过Smad蛋白对造血干细胞进行调节。TGF-β/Smad通路可通过降低CDK4的表达、增加p21蛋白表达和改变p27分布,将造血干细胞阻断于G1期;通过上调CD34表达,抑制造血干细胞的分化。但也有不同的观点,认为TGF-β对HSCs的调节与Smads无关,TGF-β并非通过调控p21和p27抑制HSCs的增殖,TGF-β/Smad通路对维持HSCs静止状态无关。     

羟基脲诱导前后HEL细胞内GATA转录因子与人β—类珠蛋白基因调控元件的结合模式分析

HEL细胞是一株人红白血病细胞株,其中成年型β-珠蛋白基因不能表达。我们以往的试验证明,羟基脲诱导以后,能使HEL细胞内成年型β-珠蛋白基因表达。本文以此为模型,探索了β-珠蛋白基因在HEL细胞内诱导表达的分子机制。结果表明,羟基脲诱导之后,与人β-珠蛋白基因5’远侧端DNaseⅠ超敏感点2核心DNA序列以及近侧端启动子DNA序列相结合的GATA-1蛋白因子量明显增多,而GATA-2蛋白因子量明显减少。结果显示,GATA蛋白家族各成员在HEL细胞分化及珠蛋白基因表达的过程中扮演着不同的角色。推测GATA-1可能有促进β-珠蛋白基因的表达,使HEL细胞趋向终末分化的作用,GATA-2则可能与胚胎型珠蛋白基因表达有关,并有抑制红细胞向终末分化的功能。     

OAZ1基因诱导慢粒白血病K562细胞向成熟红系方向分化

近年来,鸟氨酸脱羧酶抗酶(OAZ)作为肿瘤治疗的潜在靶点备受关注.本文研究了OAZ1基因过表达对慢粒白血病K562细胞红系分化的作用.构建框移位点突变的OAZ1 过表达慢病毒载体pLVX-Neo-OAZ1-IRES-ZsGreen,包装病毒并感染K562细胞, Western 印迹验证其过表达效果.FACS检测细胞分化标志物CD71和GPA,结合联苯胺染色分析细胞红系分化情况.对比氯化高铁血红素(hemin)诱导组,实时RT-PCR检测与K562细胞红系分化、癌变的关键基因(GATA1、BCR/ABL、TGFβ)转录水平,对OAZ1 诱导分化的机制进行初步探索.结果表明,慢病毒过表达载体及K562细胞过表达体系构建成功.OAZ1过表达后细胞红系分化标志物CD71+/GPA+为(11.22±2.09)%,与对照组(4.07±1.04)%、空病毒组(1.79±2.36)%相比差异极显著(P<0.01);联苯胺蓝染阳性率为(14.037±0.083)%,与对照组、空病毒组比较,差异也极显著(P<0.01).定 量分析结果提示,相对于GATA1、BCR/ABL 基因mRNA转录水平的影响,OAZ1对TGFβ 基因的作用更为明显.为此推断,OAZ1基因可诱导白血病K562细胞向成熟红系方向分化,其作用机制可能与TGFβ信号转导通路相关.     

CD34^—造血干细胞研究进展

新近研究发现,在小鼠和人体内存在一类CD34抗原阴性的造血干细胞,它们以其更广泛的增殖和分化潜能,向临床造血干细胞移植提出了新的挑战和选择,也引起了人们的关注,本文对CD34^-造血干细胞目前的研究进展加以阐述。     

c-myb转录因子与细胞增殖分化

c-myb基因是细胞内一种原癌基因,它表达c-myb转录因子,作用于相应靶基因,调节细胞的增殖、分化。它与造血调控密切相关,同时该基因被发现在多种恶性肿瘤细胞中过表达,而其下调又是某些癌细胞分化所必需的。本文简要介绍c-myb转录因子并对其在机体造血及恶性肿瘤发生发展过程中如何被激活、如何发挥功能方面的进展作一综述。     

CBP蛋白是转录因子GATA-2的辅激活因子

转录因子GATA家族含有6个成员,分别为GATA 1-6,本实验主要针对GATA-2与CREB结合蛋白（CBP）的关系进行了研究,GATA-2主要在造血祖细胞中表达,对维持这类细胞的非分化状态有重要作用,CBP是多种可调控的与DNA结合的转录因子的辅激活因子,其中包括转录因子GATA-1,目前尚未有报道表明CBP蛋白也是GATA-2的辅激活因子,本研究利用免疫沉淀技术和洗脱技术证明了小鼠的GATA-2能够与CBP结合,而且发生结合的位点分别位于CBP蛋白的CHI,CH3和CT4523个区域,以及GATA-2蛋白的N-finger,N-C-finger和C-finger3个区域,荧光素酶活性测定结果表明,CBP能够以剂量依赖的方式提高GATA-2转录激活的活性,有研究表明,虽然GATA-1主要在已分化的造血细胞中表达,但与GATA-2的表达在时间上仍有重叠,那么是何种机制决定着CBP蛋白与GATA-2选择性结合时维持造血细胞的非分化状态,而与GATA-1结合时诱导造血细胞的分化是一个值得探讨的问题,本文对此进行了讨论,