Exo-1基因对端粒酶缺陷小鼠造血干细胞植入效率的影响

目的利用不同的造血干细胞移植方式,探讨Exo-1基因缺失对端粒酶基因敲除小鼠的造血干细胞植入效率的影响。方法以CD45.1小鼠的骨髓细胞或骨髓造血干细胞为供体,以端粒酶基因敲除小鼠或Exo-1基因和端粒酶基因双敲除小鼠为受体,在给予不同剂量X线照射或不照射的情况下,重复进行静脉注射全骨髓细胞或分选的骨髓造血干细胞(c-kit+、Sca-1+、lineage-,KSL),于移植后1个月取外周血,流式分析嵌合率。结果未经X线照射及1 Gy、2 Gy照射情况下,端粒酶基因缺陷受体小鼠的外周血中供体来源的细胞嵌合率较低;6 Gy照射后,供体来源的外周血细胞嵌合率仍低于50%,而且端粒酶基因缺陷受体小鼠在移植后1个月内死亡较多;3 Gy照射可形成较高嵌合率,Exo-1基因缺失对端粒酶缺陷小鼠的造血干细胞植入效率的影响不显著。结论以端粒酶缺陷小鼠作为衰老模型研究造血干细胞植入效率时,3 Gy X线照射能够有效地形成较高的外周血供体细胞的嵌合率,但是Exo-1基因没有进一步提高造血干细胞在端粒酶敲除小鼠的植入效率。     

RunX3对小鼠骨髓造血干细胞功能的影响

目的研究RunX3基因对造血干细胞自我更新和分化能力的影响。方法流式细胞术测定小鼠骨髓干细胞和外周血单个核细胞的比例;通过竞争性骨髓移植实验检测RunX3转基因小鼠骨髓干细胞的功能。结果移植后来源于RunX3-/-小鼠骨髓干细胞供体的外周血细胞占总外周血细胞的比例与野生对照鼠相比无明显差异,移植后来源于RunX3-/-小鼠骨髓干细胞供体的外周血中髓系细胞占总外周血髓系细胞的比例较野生型对照鼠高。结论RunX3基因缺失对骨髓造血干细胞的自我更新没有影响,但其可能参与了骨髓造血干细胞的分化过程。     

p18INK4C基因缺失增强造血干细胞在亚致死剂量照射小鼠体内长期植入能力

观察p18INK4C(p18)基因缺失对造血干细胞(HSC)在亚致死剂量照射小鼠体内长期植入的影响. 供体为p18基因缺失型(p18(/()纯系C57BL/6小鼠(CD45.2表型), 竞争性细胞来源于C57BL/6-Ly5.1(CD45.1/2)双表型小鼠, 受体为野生型(p18+/+)C57BL/6-Ly5.1(CD45.1)小鼠. 竞争性骨髓移植(cBMT)实验根据受体小鼠照射剂量的不同分为3个剂量组(10 Gy, 5 Gy和1 Gy). 供体细胞和竞争性细胞1:1混合后移植, 移植后采集外周血和骨髓细胞用流式细胞仪检测各细胞比例. 造血恢复移植实验: 移植后检测外周血白细胞计数评价移植后造血恢复速度. 10和5 Gy照射剂量组, 供体细胞和竞争性细胞成功植入, 而1 Gy照射剂量组无供体细胞植入. 无论在10 Gy或是5 Gy照射剂量情况下, 供体细胞在受体内的比例均高于竞争性细胞. 移植后6周, 10和5 Gy照射剂量时外周血中供体细胞比例分别为竞争性细胞的1.46±0.21倍和1.64±0.43倍, 14周时分别为竞争性细胞的1.84±0.25倍和2.00±0.49倍, 26周时分别为竞争性细胞的3.13±0.79倍和3.24±1.33倍. 移植后6个月, 10 Gy照射剂量时骨髓细胞中供体细胞比例为竞争性细胞的7.68±4.42倍, 5 Gy照射剂量时为竞争性细胞的10.83±2.98倍. 移植后6个月, 在10和5 Gy照射剂量组之间骨髓中造血细胞植入率相当, 分别为(85.53±8.71)%和(80.87±2.87)% (P = 0.457). p18(/(细胞与p18+/+细胞相比, 移植后造血恢复的速度相当. p18基因缺失可以显著增强HSC在亚致死剂量照射小鼠体内的长期植入能力.     

小鼠造血干细胞增殖与分化性能的研究

本文选择Ｙ染色体特异的性别决定基因作为新的细胞遗传标志,采用ＰＣＲ技术研究了小鼠造血干细胞的增殖与分化性能。将雄鼠骨髓细胞输注给经致死剂量射线照射的雌性受体小鼠、ＰＣＲ测试结果表明,所有ＣＦＵ－Ｓ均为供体起源。供体来源的ＣＦＵ－Ｓ在其输入体内后,可通过增殖,分化形成各系造血细胞,但ＣＦＵ－Ｓ中的纤维母细胞和ＣＦＵ－Ｓ重建造血后受体小鼠骨髓中的纤维母细胞均为受体起源。由此可见,小鼠骨髓中的ＣＦＣ－Ｓ     

p18INK4C基因缺失增强造血干细胞在亚致死剂量

观察p18^INK4C (p18)基因缺失对造血干细胞(HSC)在亚致死剂量照射小鼠体内长期植入的影响. 供体为p18基因缺失型(p18^-/-)纯系C57BL/6小鼠(CD45.2表型), 竞争性细胞来源于C57BL/6-Ly5.1(CD45.1/2)双表型小鼠, 受体为野生型(p18^+/+)C57BL/6-Ly5.1(CD45.1)小鼠. 竞争性骨髓移植(cBMT)实验根据受体小鼠照射剂量的不同分为3个剂量组(10 Gy, 5 Gy和1 Gy). 供体细胞和竞争性细胞1:1混合后移植, 移植后采集外周血和骨髓细胞用流式细胞仪检测各细胞比例. 造血恢复移植实验: 移植后检测外周血白细胞计数评价移植后造血恢复速度. 10和5 Gy照射剂量组, 供体细胞和竞争性细胞成功植入, 而1 Gy照射剂量组无供体细胞植入. 无论在10 Gy或是5 Gy照射剂量情况下, 供体细胞在受体内的比例均高于竞争性细胞. 移植后6周, 10和5 Gy照射剂量时外周血中供体细胞比例分别为竞争性细胞的1.46±0.21倍和1.64±0.43倍, 14周时分别为竞争性细胞的1.84±0.25倍和2.00±0.49倍, 26周时分别为竞争性细胞的3.13±0.79倍和3.24±1.33倍. 移植后6个月, 10 Gy照射剂量时骨髓细胞中供体细胞比例为竞争性细胞的7.68±4.42倍, 5 Gy照射剂量时为竞争性细胞的10.83±2.98倍. 移植后6个月, 在10和5 Gy照射剂量组之间骨髓中造血细胞植入率相当, 分别为(85.53±8.71)%和(80.87±2.87)% (P = 0.457). p18^-/-细胞与p18^+/+细胞相比, 移植后造血恢复的速度相当. p18基因缺失可以显著增强HSC在亚致死剂量照射小鼠体内的长期植入能力.     

Exonuclease-1缺失延缓端粒酶缺失小鼠造血微环境的衰老

目的研究Exo-1对端粒酶缺失小鼠造血微环境衰老的影响。方法以端粒酶基因敲除小鼠（Terc-/-）和Exo-1基因敲除小鼠（Exo-1-/-）杂交,并进一步互交产生第三代端粒酶基因敲除小鼠（G3Terc-/-）以及第三代Terc和Exo-1双基因敲除小鼠（G3Terc-/-Exo-1-/-）。以CD45.1野生型小鼠的骨髓细胞为供体,以2月龄G3Terc-/-或G3Terc-/-Exo-1-/-小鼠为受体,进行骨髓移植。在受体小鼠9月龄时,取骨髓、脾脏、胸腺、外周血等组织器官的细胞进行流式分析,研究G3Terc-/-和G3Terc-/-Exo-1-/-受体小鼠中的野生型供体来源的造血干细胞的发育分化。结果同G3Terc-/-小鼠相比,G3Terc-/-Exo-1-/-双基因敲除受体小鼠骨髓中野生型供体来源的B220＋细胞比例升高,前体B细胞的比例也明显升高;脾脏B220＋细胞的比例明显升高;胸腺发育正常;外周血中B220＋细胞比例升高。结论 Exo-1缺失延缓了端粒酶基因敲除小鼠造血系统微环境的衰老,从而逆转了端粒功能障碍引起的骨髓造血干细胞发育分化异常。     

CD34+和CD34-细胞在NOD/SCID小鼠体内的造血重建

利用非肥胖糖尿病型重症联合免疫缺陷型(NOD/SCID)小鼠模型, 比较了新鲜及培养后的CD34+和CD34-细胞在体内植入及重建造血能力。从新鲜脐血及培养后的单个核细胞(MNC)中分离出CD34+和CD34-细胞, 经尾静脉输注入经亚致死剂量照射的NOD/SCID小鼠体内, 6周后处死存活的小鼠, 取其骨髓、脾脏和外周血细胞, 分别进行细胞表型分析、造血集落形成单位和人特异性基因的检测。经检测, 输注CD34+细胞和混合细胞的小鼠, 其体内CD45+细胞及人源各系血细胞的含量相近, 两者均远远高于输注CD34-细胞的小鼠。输注培养后CD34-细胞的小鼠饲养6周后全部死亡,输注培养后CD34+细胞的小鼠存活率约为66.7%, 而输注培养后混合细胞的小鼠全部存活, 且在两组存活的小鼠体内均能检测到CD45+细胞及人源各系血细胞。结果表明: 无论是新鲜还是培养后的CD34+细胞均具有在NOD/SCID小鼠体内植入和重建造血能力, 而CD34-细胞不具有该能力, 但CD34-细胞与CD34+细胞同时输注有助于提高小鼠的存活率, 说明其对CD34+细胞在小鼠体内发挥植入和造血重建能力有一定的辅助作用。     

单倍体造血干细胞移植对儿童重型再生障碍性贫血治疗的并发症分析

目的分析儿童重型再生障碍性贫血(SAA)单倍体造血干细胞移植和同胞全相合移植并发症发生率。方法回顾性分析2010年1月1日至2018年12月31日于苏州大学附属儿童医院进行治疗的SAA患儿(56例),分为治疗组(单倍体造血干细胞移植,35例),对照组(同胞全相合移植,21例)。其中患儿年龄、诊断距离移植时间、总单个核细胞数、总CD34+细胞数、中位随访时间、粒细胞植入时间、血小板植入时间及等级资料[供受体血型相合程度、急性移植物抗宿主病(aGVHD)分级、广泛性慢性移植物抗宿主病(cGVHD)分级、出血性膀胱炎分级、渗漏综合征分级]采用Mann-Whitney U检验。性别、疾病种类、供体与受体性别、预处理方案、CD20单抗的使用、HLA配型、供体来源、移植物来源、植入综合征、巨细胞病毒(CMV)血症、EB病毒(EBV)血症、死亡人数、植入失败人数和骨髓增殖不良人数使用卡方检验进行组间分析。生存曲线以及累积发生率用Kaplan-Meier法绘制,并使用Log-rank检验分析组间差异。结果与对照组比较,治疗组CD19+B细胞的重建延迟,而CD16+CD56+NK细胞数量移植后6个月开始增加,逐渐达到对照组的水平。与对照组比较,治疗组aGVHD、cGVHD、植入综合征和骨髓增殖不良累积发生率(14.29﹪±7.64﹪比57.14﹪±8.36﹪,11.67﹪±7.75﹪比61.59﹪±9.65﹪,9.53﹪±6.41﹪比74.86﹪±7.43﹪,0.0﹪比14.29﹪±5.91﹪)均升高,差异具有统计学意义(P<0.05),两组CMV与EBV感染,5年总体生存率(OS)、无失败生存率(FFS)、无GVHD失败存活率(GFFS)、Ⅲ-Ⅳ度aGVHD及广泛性cGVHD累积发生率比较差异无统计意义(P>0.05)。结论单倍体移植是治疗儿童SAA的有效治疗方案,但与同胞全合造血干细胞移植比较,其GVHD发生率较高,植入综合征和骨髓增殖不良的发生率较高,优化单倍体移植方案有望降低并发症,提高儿童重型再生障碍性贫血的生活质量。     

胎肝造血干细胞的移植特性

胚胎发育中,肝脏是一个重要的造血器官。近年来胎肝移植的临床应用重新引起了人们的关注。本文应用染色体的 C-带染色法研究了小鼠骨髓和胎肝造血干细胞在照射受体小鼠中的增殖能力与相互间的竞争作用。实验结果表明胎肝造血干细胞在成年骨髓中的植入率比较同样条件下的成年骨髓造血干细胞低,但胎肝造血干细胞比较成年骨髓造血干细胞具有更强的自我更新或增殖能力。在同种胎肝造血干细胞移植中,为了降低同种移植抗力,提高移植的胎肝造血干细胞在受体中的耐受性,移植前对受体作适当的免疫抑制处理是必要的。因此,克服个体发育屏障和移植免疫屏障是提高同种胎肝造血干细胞移植效果中两个重要的研究课题。     

胎肝造血干细胞在扩散盒培养条件下移植特性的变化

经体内扩散盒培养6d 后的 LACA 小鼠胎肝细胞移植给照射的同系成年小鼠,造血干细胞在受体脾脏和骨髓中的有效植入率比正常胎肝细胞明显提高。但这种效果在同种异基因受体小鼠中则完全消失。实验结果表明,个体发育屏障和移植免疫屏障是决定同种胎肝移植能否成功的两个重要因素。胎肝细胞经体内或体外培养后可以模拟造血干细胞在体内的发育成熟,从而增强对成年造血微环境的适应性。用短期体内培养的方法,可以改变胎肝造血干细胞的某些生理特性,从而减弱个体发育屏障,但不能克服胎肝同种移植中的免疫性抗力。为了保证同种胎肝移植的成功,必须进一步同时克服两种屏障。     

Hematopoietic contribution to skeletal muscle regeneration in acid alpha-glucosidase knockout mice.

Recent studies have shown that cells from bone marrow (BM) can give rise to differentiated skeletal muscle fibers. However, the mechanisms and identities of the cell types involved remain unknown. We performed BM transplantation in acid alpha-glucosidase (GAA) knockout mice, a model of glycogen storage disease type II, and our observations suggested that the BM cells contribute to skeletal muscle fiber formation. Furthermore, we showed that most CD45+:Sca1+ cells have a donor character in regenerating muscle of recipient mice. Based on these findings, CD45+:Sca1+ cells were sorted from regenerating muscles. The cell number was increased with granulocyte colony-stimulating factor after cardiotoxin injury, and the cells were transplanted directly into the tibialis anterior (TA) muscles of GAA knockout mice. Sections of the TA muscles stained with anti-laminin-alpha2 antibody showed that the number of CD45+:Sca1+ cells contributing to muscle fiber formation and glycogen levels were decreased in transplanted muscles. Our results indicated that hematopoietic stem cells, such as CD45+:Sca1+ cells, are involved in skeletal muscle regeneration.     

MKP1基因对小鼠造血干细胞功能的影响

目的通过构建MKP1转基因小鼠模型,研究MKP1基因对造血干细胞自我更新能力的影响。方法运用显微注射法建立MKP1转基因小鼠;PCR和RT-PCR检测MKP1基因在转基因小鼠的表达水平;流式细胞术测定小鼠骨髓干细胞和外周血单个核细胞的比例;通过竞争性骨髓移植实验检测MKP1转基因小鼠骨髓干细胞的功能。结果建立了MKP1转基因小鼠;MKP1转基因小鼠骨髓干细胞数量减少;竞争性骨髓移植实验显示MKP1转基因骨髓干细胞来源的外周血细胞总数、B细胞、粒细胞显著减少（P〈0.001）,提示MKP1转基因小鼠骨髓干细胞的功能下降。结论在MKP1转基因小鼠模型中,MKP1基因的过表达影响了小鼠的骨髓干细胞的功能。     

Young donor hematopoietic stem cells revitalize aged or damaged bone marrow niche by transdifferentiating into functional niche cells

The bone marrow niche maintains hematopoietic stem cell (HSC) homeostasis and declines in function in the physiologically aging population and in patients with hematological malignancies. A fundamental question is now whether and how HSCs are able to renew or repair their niche. Here, we show that disabling HSCs based on disrupting autophagy accelerated niche aging in mice, whereas transplantation of young, but not aged or impaired, donor HSCs normalized niche cell populations and restored niche factors in host mice carrying an artificially harassed niche and in physiologically aged host mice, as well as in leukemia patients. Mechanistically, HSCs, identified using a donor lineage fluorescence-tracing system, transdifferentiate in an autophagy-dependent manner into functional niche cells in the host that include mesenchymal stromal cells and endothelial cells, previously regarded as “nonhematopoietic” sources. Our findings thus identify young donor HSCs as a primary parental source of the niche, thereby suggesting a clinical solution to revitalizing aged or damaged bone marrow hematopoietic niche.     

异基因造血干细胞移植后激素耐药胃肠道急性移植物抗宿主病的临床分析

目的探讨异基因造血干细胞移植后激素耐药胃肠道急性移植物抗宿主病(aGVHD)的影响因素。方法回顾性分析西安交通大学第一附属医院2012年1月至2019年12月期间行异基因造血干细胞移植,术后发生胃肠道aGVHD 20例患者的临床资料。按照一线糖皮质激素治疗后的反应分为激素敏感组(13例)和激素耐药组(7例)。单因素Logistics回归分析患者性别、年龄、诊断、移植前微小残留病灶、移植类型、供者年龄、供受者关系、供受者ABO血型、输注单个核细胞数、CD34+细胞数、CD3+细胞数、中性粒细胞及血小板植入时间、CMV及EB病毒感染、胃肠道aGVHD发生的时间等与激素耐药胃肠道aGVHD的关系。观察激素耐药患者治疗后的转归,采用Kaplan-Meier生存分析激素耐药及敏感患者的预后差异。结果20例胃肠道aGVHD患者中7例存在激素耐药。胃肠道GVHD发生时间<1个月,激素耐药的风险增加(OR=13.500,95﹪CI=1.197~152.211,P=0.035),患者性别、年龄、诊断、移植前MRD、移植类型、供者年龄、供受者关系、供受者ABO血型、输注的单个核细胞、CD34+细胞、CD3+细胞、中性粒细胞和血小板植入时间、CMV和EB病毒感染均不影响激素耐药(P>0.05)。7例激素耐药胃肠道aGVHD患者均接受二线CD25单克隆抗体治疗,治疗后5例有效,2例无效死亡。与激素敏感组比较,激素耐药组患者1年总生存率(64﹪比52﹪)降低及无进展生存率(28﹪比32﹪)升高,差异无统计学意义(P>0.05)。结论异基因造血干细胞移植后胃肠道aGVHD激素耐药可能与其发生时间相关,发生时间越早,越容易出现激素耐药。     

骨髓动员对骨髓造血干细胞在心肌梗死后心脏中定植及分化的影响

目的观察小鼠心肌梗死后骨髓造血干细胞在心脏内的分化及细胞因子的影响。方法C57/BL6小鼠60只分为骨髓动员组和对照组,先后行脾切除、骨髓移植（骨髓供体为增强绿色荧光蛋白转基因小鼠）、骨髓动员及建立心肌梗死模型。心肌梗死后3周将小鼠心脏取出并切片行组织学及激光共聚焦显微镜免疫荧光检查。结果骨髓动员可以增加EGFP阳性细胞在心脏中梗死区和边缘区的定植,但绝大多数EGFP阳性细胞都同时表达CD45。仅发现有极少数骨髓来源的心肌细胞、成纤维细胞及血管内皮细胞,且与骨髓动员无相关性。结论骨髓动员能够明显促进骨髓来源细胞定植入小鼠心脏的梗死区;极少数骨髓造血干细胞可以分化为心肌细胞,其数量远不足以修复梗死心肌及改善心功能;骨髓造血干细胞不参与梗死区疤痕形成的病理过程。     

小鼠造血干细胞增殖和分化的分子生物学证据

本文采用Ｙ染色体特异的性别决定基因（Ｓｒｙ）作为新的细胞遗传标志,通过ＰＣＲ技术来追踪观察造血干细胞的增殖与分化性能。该方法具有简便、灵敏和特异等优点。雌性受体小鼠输注雄鼠骨髓细胞和１３天脾结节（ＣＦＵ－Ｓ１３）细胞后,Ｓｒｙ ＰＣＲ测试受体小鼠的ＣＦＵ－Ｓ结果表明,它们均为供体来源的ＸＹ细胞。用Ｓｒｙ ＰＣＲ骨髓细胞和骨髓中脾结节生成细胞（ＣＰＵ－Ｓ）的长期重建造血能力,结果表明,在存活雌性小鼠     

Pre-Transplantation Serum Parathyroid Hormone Influences the Number of Mobilized CD34+ Hematopoietic Stem Cells in Autologous Hematopoietic Stem Cell Transplantation

Background:Parathyroid hormone (PTH) is a calcium homeostasis regulator and can affect bone marrow niche. PTH leads to the bone marrow stem cell niche expansion as well as the induction of stem cell mobilization from the bone marrow into peripheral blood. In this study, we evaluated the association between pre- transplantation serum PTH levels and the number of circulating CD34+ cells along with the platelets/white blood cells (Plt/WBC) engraftment in patients who underwent autologous Hematopoietic Stem Cell Transplantation.Methods:Subjects for the study were 100 patients who received autologous hematopoietic stem cell transplantation (auto-HSCT), retrospectively. Serum levels of PTH, calcium, phosphorus, and alkaline phosphatase were measured before mobilization. Their impacts were measured on the number of mobilized CD34+ hematopoietic stem cells, and Plt/WBC engraftment.Results:High levels of serum PTH (> 63.10 pg/mL) was significantly associated with higher number of CD34+ cells in peripheral blood after granulocyte- colony stimulating factor (G-CSF)-induced mobilization (p= 0.079*). Serum calcium at low levels were associated with higher number of circulating CD34+ cells post mobilization. Pre- transplantation serum levels of phosphorus and alkaline phosphatase on CD34+ numbers were not statistically significant. Serum Plt/WBC engraftment was not improved in presence of high levels of serum PTH.Conclusion:We suggested that serum PTH levels before transplantation could be influential in raising the number of circulating CD34+ hematopoietic stem cell after mobilization.Key Words: Auto-HSCT, CD34+ Cell, Pre- transplant PTH