胚胎干细胞向造血细胞分化研究

胚胎干（embryonic stem,ES）细胞是来源于囊胚的内细胞团（inner cell mass,ICM）,具有发育的全能性或多能性,能嵌合到早期胚胎,在体内可以参与各种组织发育甚至包括生殖细胞;在体外分化培养条件下,可以顺序分化出各种组织细胞,与体内完整胚胎发育过程相符合,而且可以通过调节ES细胞某些基因的表达而调节其分化。因此,ES细胞是研究哺乳动物早期胚胎发育、细胞分化及其关键基因鉴定的理想模型。另外,胚胎生殖脊（embryonic germ,EG）细胞系也具有同样的生物学特性,它是由早期胚胎的原始生殖脊（primordial germ,PG）细胞建株而来。最近研究显示：ES细胞在体外不但可以分化为所有造血细胞系,而且还可以分化为具有长期增殖能力的造血干细胞。作者就胚胎干细胞向造血细胞和造血干细胞分化及其诱导因子和调控基因的表达作一综述。     

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...     

转录因子对B细胞发育的调控作用

Ｂ细胞同其他血细胞一样,也是由多能造血干细胞发育为祖细胞,再发育成 末成熟细胞的。发育过程中,向Ｂ细胞发育的前 细胞逐渐推动向其他谱系发育的潜能,Ｂ细胞谱系特征性基因开始表达。近来的研究表明,Ｂ细胞发育过程中有多种转录因子参与,它们调节多种重要基因的转录,保证Ｂ细胞的正常发育。本文综述了与Ｂ细胞发育相关转录因子的最新研究进展。     

生肌螺旋-环-螺旋蛋白

HLH 蛋白是近几年来发现的一类 DNA 结合蛋白,其分子中含有一螺旋-环-螺旋(HLH)结构.至今,其家族成员已超过20个,它们参与转录调节、细胞癌变以及细胞分化等过程.骨骼肌发育成熟的各个阶段均受到特异生肌转录调节蛋白因子的控制.这些因子包括 Myo D1,myogenin 以及 Myf-5等,它们均系 HLH 家族成员,在生肌过程中起非常重要作用.     

小G蛋白RhoA与细胞发育

细胞发育是细胞内各种复杂反应在时间和空间上有序协调的过程, 包括细胞增殖、胞质分裂、细胞运动、细胞分化和组织生成等．作为G蛋白家族重要成员的RhoA起了重要的调控作用：在G蛋白调控因子(如GEF XPLN、 p115RhoGEF、p190RhoGAP等）的作用下,活化的RhoA依次与效应蛋白分子（如ROCK1/2、 mDia、 PRK1/2、 citron 激酶等）结合, 从而开启了下游的信号通路, 最终使细胞能够迅速地对外界刺激做出反应．干细胞是一类既能自我更新又能特异分化形成终末分化细胞的细胞, 而 RhoA对干细胞的自我更新和定向分化也起着“开关"作用, 对RhoA信号通路的调节调控了胚胎发生、神经发生、造血生成及成骨和肌肉生成等干细胞分化发育过程．肿瘤是正常细胞在各种因素长期作用下增殖异常的产物, 而RhoA异常表达与肿瘤的发生、侵润与转移密切相关, RhoA信号通路与p53等基因的交互作用在肿瘤的发育过程中也发挥了重要的作用．     

干扰素调节因子家族和免疫调控

干扰素(IFN)是一类能够抵抗病毒感染、抑制细胞周期和行使免疫调节功能的细胞因子。干扰素调节因子家族(IRF)成员因在病毒感染时能够结合到IFN启动子上诱导、调节IFN的表达而得名。最近的研究表明:IRF是一类多功能的转录因子,在干扰素转录调控,病原体免疫反应,细胞因子信号转导,细胞增殖调控;以及造血干细胞的发育、淋巴细胞的分化,自稳平衡,先天性免疫和适应性免疫调控等方面都有着重要的作用。IRF的功能及其分子机制的揭示将对抗病毒,免疫疾病和恶性肿瘤的治疗提供新的靶向策略。     

巨噬细胞与造血

巨噬细胞作为造血基质的组分,构成了造血微环境的一部分,与造血的调控密切相关。本文讨论了巨噬细胞在造血组织的分布、特性、在造血调节的作用及其与造血细胞相互作用有关的表面受体。     

干细胞发育的生物力学调控

生物力学是采用力学方法对生物系统的结构和功能进行的研究,与生物化学信号一起是调节胚胎发育、干细胞发育分化和组织器官形成的重要因素。近年来,随着学科交叉的深入,生物力学因素越来越受到研究者的重视。目前的研究表明：在心血管和造血系统,血流产生的流体剪切力对于血管内皮和造血细胞的发育分化至关重要;此外,对于广泛研究的间充质干细胞,由细胞外基质物理特性诱导的细胞张力对于干细胞功能及其向不同子代细胞的分化也扮演了重要的角色;而在肝脏等上皮组织来源的器官,也有研究提示生物力学因素,如基质弹性等在疾病的发生发展过程中起到了不可忽视的作用。总之,在干细胞发育分化过程中,生物力学调控与生物化学信号通路怎样协同发挥作用将成为今后研究的重点。     

HIV-1 Tat蛋白抑制骨髓间充质干细胞的造血支持功能

目的:通过研究人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)Tat蛋白对骨髓间充质干细胞(BMSC)造血支持功能的影响,进一步揭示HIV-1感染者造血损伤的机理。方法:原代培养BMSC,流式检测其表面标志,诱导分化鉴定其多向分化潜能;免疫磁珠分选造血干细胞(HSC),流式检测其纯度;HIV-1 Tat蛋白添加到培养基中培养20天的BMSC(BMSC_(Tat))与对照BMSC(BMSC_(Con))分别作为滋养层与HSC分6组进行共培养,随后计数各组造血细胞总数,诱导分化检测造血细胞集落形成能力;RT-PCR检测BMSC_(Tat)和BMSC_(Con)造血相关因子mRNA的表达强度,ELISA检测BMSC_(Tat)和BMSC_(Con)条件培养液中造血相关因子GM-CSF及IL-6的浓度。结果:经鉴定成功培养获得原代BMSC;免疫磁珠分选的HSC纯度可达95%以上;分6组共培养进行比较,以BMSC_(Tat)为滋养层培养的造血细胞总数及造血细胞形成的集落总数均明显少于以BMSC_(Con)为滋养层;BMSC_(Tat)的造血相关因子的mRNA的表达明显弱于BMSC_(Con),BMSC_(Tat)的条件培养液中GM-CSF和IL-6的浓度均明显低于BMSC_(Con)。结论:HIV-1 Tat蛋白对BMSC的造血支持功能有明显的抑制作用。     

植物如何消除春化的记忆——ELF6阻止春化状态遗传给下一代

<正>植物能够感知周围环境,控制和协调自身的发育,使其在合适的时间开花结果。春化过程就是一个很好的例子,植物通过感受冬天连续的低温环境,逐渐抑制开花抑制因子的表达,并且能够在冬季之后保持该基因的抑制状态,即植物通过表观修饰可以在随后的发育过程中记住基因的表达状态,从而促进开花。春化对于许多冬性作物(如小麦、大麦)的高产、稳产也具有重要作用。模式植物拟南芥和作物通过不同的开花抑制因子(例如:拟南芥中FLC和小麦及大麦中VRN2)响应春化过程,但研究认为它们具有类似的调节机制。认识拟南芥中FLC的调节对     

中国对虾仔虾造血组织分布的研究

甲壳动物不具有免疫球蛋白 ,对机体的保护作用主要是由血细胞来承担的。血细胞随着血液循环分布到身体各处 ,发挥着吞噬、结节、包囊等免疫防御功能。血细胞不能进行有丝分裂 ,它们的更新补充是由造血组织来完成的1.有关甲壳类血细胞的形态、分类、细胞化学、免疫功能等均有详细报道2,但造血组织和血细胞起源的研究资料则较少 ,对造血组织的研究大多都采用光镜和电镜观察。本研究使用抗中国对虾血细胞的单克隆抗体3,在分子水平上 ,通过冰冻切片和间接免疫荧光染色法 ,对中国对虾仔虾的造血组织进行定位 ,并比较分析了循环血细胞和造血细胞的差异。以期为阐明免疫机制、血细胞的发生发育、循环血细胞和造血细胞相互关系等研究提供资料。       

Cxcr7受体在中间神经元迁移中的新功能

中间神经元主要的一类是GABAergic抑制性神经元,可以和glutamatergic兴奋性神经元形成突触,在大脑调节它们的功能。在小鼠发育过程中,GABAergic抑制性神经元主要起源于前脑的腹面,然后沿切面迁移(tangential migration)到发育中的前脑皮层。从腹面来源的中间神经元和它们的前体细胞表达Dlx转录因子,这种转录因子对细胞迁移起到至关重要的作用。此文章的通讯作者Oscar Marin     

骨髓脂肪细胞对机体造血调控作用的研究进展

骨髓腔是造血发生的场所,骨髓脂肪细胞(bone marrow adipocytes,BMAds)驻留在骨髓中,构成了骨髓腔中最大的细胞群体并与造血细胞密切接触。BMAds与成骨细胞共同起源于骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)。骨髓脂肪对骨骼健康的重要性早已被认识,但其在造血调节中的复杂作用直到最近才受到关注。不同的研究团队报道的骨髓脂肪对造血的作用常常相互矛盾。阐明骨髓脂肪在不同条件下和造血系统之间的相互作用以及其调节机制有利于进一步了解骨髓微环境与造血干细胞(hematopoietic stem cells,HSCs)之间的关系,并可能为未来治疗造血相关疾病揭示新的靶点。该文将对BMAds在造血调控作用中的最新进展作一综述。     

小RNAs在生殖细胞发育过程中的作用

很多动物可以产生具调节作用的小RNAs,根据产生方式和作用机制可以将它们分为三类:微小RNAs(miRNAs)、与Piwi相互作用的RNAs(piRNAs)和内源小干扰RNAs(endo-siRNAs),这些小RNAs可以在生物生殖细胞发育过程中发挥重要作用。其中miRNAs的主要作用是调节蛋白质基因的表达;piRNAs主要的作用是沉默转座因子,但piRNAs主要存在于生殖细胞中;endo-siRNAs则可能具有上述两种主要作用。该文论述了这三种小RNAs在生物生殖细胞发育过程中的作用,同时也讨论了它们在治疗生物不育及其在生物节育方面的应用前景。     

MicroRNA在种子发育、休眠与萌发过程中的作用

植物microRNA(miRNA)是一类小分子非编码RNA,对植物的生长发育发挥着重要调控作用。种子发育、休眠与萌发是植物生命进程中的重要阶段。在这一阶段内,种子受各种环境因子及内源激素调控,并且不同植物种子具有不同发育及休眠特性。随着人们对种子发育、休眠及萌发机理的探究,越来越多miRNA被鉴定,它们能够基于植物激素信号传导、抗氧化作用、关键转录因子调控等途径参与种子形态建成、物质代谢及各种胁迫响应。本文主要综述了近年来植物miRNA的形成及调控机理,以及在种子发育、休眠及萌发过程中发挥的调控作用,旨在为今后的研究方向提供参考。     

MicroRNA在自然杀伤细胞发育分化及功能调控过程中的作用

自然杀伤(natural killer, NK)细胞是固有免疫系统中重要的效应细胞,在宿主抗感染、抗肿瘤中发挥重要作用,并参与免疫调节。NK细胞主要由骨髓造血干细胞发育分化而来,NK细胞的发育、成熟及功能依赖于微环境、胞内转录因子及转录后水平的调节。MicroRNA作为一种小非编码RNA,主要在转录后水平上调节靶基因的表达,在NK细胞的生命过程中发挥重要作用。研究发现年龄会影响NK细胞的miRNA表达谱,进而影响NK细胞的发育与功能。基于miRNA对NK细胞发育及功能的调节作用,miRNA可能作为潜在的靶标来保护或恢复患者NK细胞功能,从而治疗相关疾病。为此,文中将对microRNA在NK细胞发育分化及功能调控过程中的研究进展做初步概述。     

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。     

人β-簇珠蛋白基因LCR调控元件中HS3与反式调控因子相互作用的研究

人β-簇珠蛋白基因LCR调控元件位于ε-珠蛋白基因5’上游20Kb内,由四个DNase-Ⅰ超敏感点(HS1-HS4)组成。已有转基因实验表明,HS3可能与发育早期的胚胎型ε-珠蛋白基因表达调控相关。基因调控是通过调控元件与调控因子的相互作用而完成的。为了揭示HS3的调控作用,我们选用了发育不同时期的小鼠胚胎造血组织作为材料,用凝胶电泳阻抑法,分析了调控因子与HS3的结合。我们的实验结果表明,怀孕13天和18天的小鼠胚胎造血组织的核蛋白因子与HS3的结合模式完全不同;同时我们用Southwestern Blot的方法进一步证明了这种差异性的存在。现已知HS3中有GA-TA和CACCC两类转录因子结合的motif,采用竞争实验分析,发现CACCC motif对结合区带没有竞争作用,而GATA有竞争作用;另外还存在没有被竞争的条带,我们推测它们可能是一类新的、发育时期专一性的核蛋白因子。Western Blot的实验结果表明,在基因调控过程中起到重要作用的红系转录因子GATA家族中的GATA-1和GATA-2的表达也具有时期专一性:即怀孕13天的小鼠造血组织中表达GATA-2,不表达GATA-1;而怀孕18天的小鼠造血组织中则表达GATA-1,不表达GA-TA-2。因此,我们推测,HS3很可能参与时期专一性的基因表达调控,其中时期专一性的蛋白因子可能起到了重要作用。     

骨髓内皮细胞来源的可溶性因子调节造血系、内皮系及胚胎干细胞的分化和增殖(英文)

本研究室建立了一支骨髓内皮细胞(bone marrow endothelial cell,BMEC)株。本文综述了这一内皮细胞株细胞的条件培养液(bone marrow endothelial cell-conditioned medium,BMEC-CM)对造血系、内皮系及胚胎干细胞的分化增殖的作用。(1)BMEC-CM促进造血系细胞的分化和增殖;(2)BMEC-CM促进内皮系细胞的分化和增殖;(3)BMEC-CM诱导造血干/祖细胞向内皮系细胞分化;(4)BMEC-CM诱导胚胎干细胞分化为造血细胞和内皮细胞。以上研究成果提示,骨髓内皮细胞分泌可溶性因子支持造血系及内皮系细胞的分化与增殖,促进造血系细胞向内皮系细胞的横向分化,诱导胚胎干细胞分化为造血细胞和内皮细胞。本文进一步阐述了造血系与内皮系之间的密切关系,对缺血性疾病及肿瘤疾病提供有效治疗策略。     

植物WRKY转录因子结构及功能研究进展

WRKY蛋白是植物所特有的转录因子家族.因WRKY结构域中的N-端均含有高度保守的WRJKYGQK氨基酸序列而得名.它能够与(T)TGACC(A/T)序列(W*box)发生特异性作用,调节启动子中含W-box元件的调节基因或功能基因的表达,从而参与植物的各种防卫反应,调节植物的发育和代谢等.近些年来.有关WRKY转录因子的研究很多,如模式生物中的拟南芥和水稻基因组中拥有大量的WRKY成员.主要介绍WRKY转录因子的结构特点及生物学功能.