HOXB4基因在造血干细胞自我更新中的调控作用

造血干细胞（hematopoietic stem cell,HSC）具有高度自我更新能力和多向分化潜能,HSC的自我更新是由促进生长的正调控信号和导致凋亡的负调控信号之间的平衡来调控的。在正调控信号中,HOXB4通过激活不同的信号通路增强HSC的自我更新,同时又不影响维持正常稳态造血的调控机制。提高HOXB4的表达水平,能够极大地增强HSC的自我更新功能,但基本不影响细胞的分化、系特异性及终末细胞的形态和功能。不仅如此,HOXB4还可增强胚胎干细胞（embryonic stem cell,ESC）的造血潜能,促进ESC向造血细胞分化。因此,HOXB4和（或）HOXB4的靶基因的表达上调可能在干细胞移植和基因治疗等方面具有广阔的应用前景。本文就HOXB4基因参与调控造血干细胞的自我更新,HOXB4对HSC的分化特异性及终末分化的“零”效应及HOXB4调控HSC自我更新的分子机制等进行综述。     

人类巨细胞病毒感染对淋巴系祖细胞增殖过程中Hoxc4及Hoxc6基因表达的影响

本研究探讨人类脐血造血干细胞（HSC）向淋巴系祖细胞（CFU—TL）分化过程中hoxc4、hoxc6基因表达的情况,并且用人类巨细胞病毒（HCMV）和／或全反式维甲酸（ATRA）进行干扰,在基因水平探讨HCMV感染导致脐血CFU—TL损伤的机制。采用体外定向培养CFU—TL,经MTT法检测后,应用荧光定量RT-PCR技术检测经人HCMV和／或ATRA处理的人脐血CFU—TL中hoxc4、hoxc6基因的mRNA表达水平。HCMV—AD169滴度为10^6蚀斑形成单位（PFU）／ml,按0．1ml 10^5 PFU／ml接种培养体系。结果表明：正常对照组、病毒处理组、维甲酸处理组hox04、hoxc6基因均在增殖分化的第3天少量表达,第7天表达最强烈（P〈0．05）,第12天表达明显下降。各组中hoxc4基因表达量高于hoxc6组（P〈0．05）。与正常对照组比较,维甲酸组（6×10^-8 mol/L）的hoxc4、hoxc6基因表达上调（P〈0．05）,而病毒处理组hoxc4、hoxc6基因表达下调（P〈0．05）。结论：hoxc4与hoxc6基因在脐血CFU—TL中各组呈现规律的表达,提示hoxc4、hoxc6均与淋巴系造血有密切的相关性。HCMV能使hoxc4、hoxc6基因表达下调．提示HCMV致造血细胞损害可能与hoxc4、hoxc6基因表达异常有关。ATRA能显著上调hoxc4、hoxc6基因的表达。     

全反式维甲酸对脐血红系祖细胞Hoxb2、Hoxb4基因表达的影响

本研究探讨全反式维甲酸（ATRA）对人脐血造血干细胞向红系定向增殖分化过程进行干预后hoxb2、hoxb4基因表达的影响。取12例正常足月顺产新生儿断脐后的胎盘段脐血,采用造血干细胞体外培养技术及FQ—RT—PCR方法．以6×10μmol／L的ATRA干预人脐血造血干细胞向红系定向增殖分化的过程,进而检测空白对照组、ATRA组在培养的第3天、第7天和第10天红系祖细胞hoxb2、hoxb4基因表达情况。结果表明：本实验各组的hoxb2、hoxb4基因在第3天时开始少量表达,在第7天表达明显升高,而在第10天表达最强烈。在空白对照组中,第3天、第7天、第10天hoxb4基因相对表达量较hoxb2高。与空白对照组相比较,ATRA组Hoxb2、Hoxb4基因表达量明显增加。结论：hoxb2、hoxb4基因在脐血HSC向红系定向增殖分化过程中（体外）均有表达,说明hoxb2、hoxb4均与红系造血有相关性,且与hoxb2相比,可能hoxb4与红系造血相关性较大;6×10μmol／L的ATRA能显著上调正常红系祖细胞hoxb2、hoxb4基因的表达。     

HOXB家族基因与造血干/祖细胞的功能

最近许多研究证明，同源盒基因(homeobox gene，HOX)家族在正常的造血过程中起着重要的作用：作为一类转录因子，HOX基因产物通过结合到特异的DNA序列来调控靶基因的表达。HOX家族成员之一——HOXB4尤其是HOXB4引起了人们的极大兴趣。研究发现，HOXB4的表达与造血干细胞的自我更新和祖细胞高效增殖功能密切相关，本文就有关这方面的一些新的研究进展作一综述。     

经人巨细胞病毒感染人脐血造血干细胞向粒-巨噬系和红系祖细胞增殖过程中HOXB6-mRNA及其基因表达

背景:造血祖细胞被人巨细胞病毒(HCMV)感染后增殖和分化能力受到抑制是否与受染细胞增殖的基因异常表达有关联?目的:观察经人类巨细胞病毒感染的人类造血干祖细胞向粒-巨噬系、红系祖细胞增殖过程中HOXB6mRNA表达.设计:观察对比实验.单位:泸州医学院附属医院分子生物学实验室.材料:所有脐血标本由泸州医学院附属医院产科提供,取自正常足月顺产新生儿断脐后的胎盘段脐血.所有新生儿母亲HBSAg阴性,常规ELISA检测抗HCMV-IgM及PCR检测HCMV-DNA均为阴性,且对本实验知情同意,实验经过医院伦理委员会批准.HCMV-AD169株由中国预防医学科学院病毒研究所提供.全反式维甲酸(ATRA)为重庆华邦制药股份有限公司产品,批号为20010126.方法:实验于2006-04/2007-04在泸州医学院附属医院分子生物学实验室完成.分离脐血单个核细胞,进行造血祖细胞培养.根据实验干预方式不同将细胞分为4组:[1]对照组:与HCMV组等量的IMDM培养液进行细胞培养.[2]HCMV组:HCMV-AD169滴度为105pfu,以0.1mL感染培养体系.[3]ATRA组:在培养体系分组中加入12μL ATRA,终浓度为60μmol/L.[4]HCMV ATRA组:在HCMV感染组中加入ATRA,终浓度同ATRA组.主要观察指标:分别于培养后3,7,12天收获各组细胞,采用实时荧光定量PCR技术分别检测脐血粒-巨噬系祖细胞和脐血红系祖细胞HOXB6 mRNA表达水平.结果:[1]对照组红系祖细胞和粒-巨噬系祖细胞均表达HOXB6-mRNA,随着时间推移,表达水平增加,其中,脐血红系祖细胞表达HOXB6-mRNA于第12天达高峰,脐血粒-巨噬系祖细胞HOXB6-mRNA于第7天达高峰.[2]HCMV组脐血粒-巨噬系祖细胞、红系祖细胞感染人巨细胞病毒后各时间点HOXB6基因表达均低于对照组,差异有显著性意义(P<0.05).[3]ATRA组各时间点脐血粒-巨噬系祖细胞、红系祖细胞HOXB6-mRNA表达均高于对照组,差异有显著性意义(P<0.05).[4]HCMV ATRA组各时间点红系祖细胞及粒-巨噬系祖细胞的HOXB6-mRNA表达均高于人巨细胞病毒组,差异有显著性意义(P<0.05~0.01).结论:[1]人类造血干祖细胞向粒单系和红系祖细胞增殖分化过程中,HOXB6-mRNA呈现持续稳定的表达.[2]人巨细胞病毒能使HOXB6基因表达下调.[3]ATRA能上调HOXB6基因的表达.     

HOXB4转录因子在造血干细胞中表达调控机制的研究进展

作为同源盒基因（homeobox gene，hox）家族成员，HOXB4编码一类同源盒DNA依赖的结构域核蛋白，是一类特异性的转录因子，对造血干细胞（hematopoietic stem cells，HSC）自我更新及分化之间的平衡起着重要的调节作用。为此，hoxB4在HSC中的表达调控机制备受关注。相关研究证明，hoxB4的一些上游调控因子，如上游激活因子-1（USF—1）、上游激活因子-2（USF-2）和核因子Y（NF—Y），以及一些造血细胞因子如血小板生成因子（TPO）及Wnt3a信号蛋白等，对hoxB4在HSC中的表达均起着重要调控作用。本文就hoxB4基因的结构、生物学特点及其在HSC中表达的调控机制作一综述。     

髓系抗原表达对急性淋巴细胞白血病患者异基因造血干细胞移植后造血重建及疾病预后的影响

本研究旨在观察髓系抗原表达对急性淋巴细胞白血病异基因造血干细胞移植（allo-HSCT）后造血重建及疾病预后的影响.回顾性分析西安交通大学医学院第一附属医院血液科2008年1月至2014年4月期间20例行allo-HSCT的急性淋巴细胞白血病患者的临床资料,其中5例伴有髓系抗原表达（My＋ ALL）,15例不伴髓系抗原表达（My-ALL）.观察My＋ ALL与My-ALL患者allo-HSCT后造血重建及疾病预后的差异.结果表明,My＋ALL患者allo-HSCT后血小板植入不良较My-ALL患者多见.My＋ ALL患者中3例出现皮肤慢性移植物抗宿主病（cGVHD）（其中2例局限型,1例皮肤广泛型）;My-ALL患者中3例出现急性移植物抗宿主病（aGVHD）,其中2例为Ⅰ度,1例为Ⅱ度;5例出现cGVHD,其中3例局限型,2例广泛型.两组患者1年及2年总生存率分别为80％和85.7％,53％和69.8％,1年及2年疾病无进展生存率分别为53.3％和54.7％,26％和27.4％,两组间差异无统计学意义（P＞0.05）.结论髓系抗原表达可能对ALL患者异基因造血干细胞移植后血小板植入有不良影响.My＋ ALL与My-ALL患者移植后1年及2年总生存率及无病生存率间差异无统计学意义.     

异基因造血干细胞移植后淋巴细胞增殖性疾病诊治进展

移植后淋巴细胞增殖性疾病（post-transplantlymphoproliferativedisorder,PTLD）是异基因造血干细胞移植（allo-HSCT）后发生的一组少见却严重的并发症,大部分患者发病与EBV感染相关,临床上通常表现为广谱抗生素抗感染治疗无效的反复发热、淋巴结进行性肿大、血象三系血细胞进行性下降和EBV血症,病情进展迅速,短期内可出现多脏器功能不全,早期死亡率高。因此,临床医生需提高对本病的认识,尽早诊断,及时采取诸如利妥昔单抗、供体淋巴细胞输注和（或）EB病毒特异性细胞毒性T淋巴细胞有效措施治疗,尽可能改善患者预后。本文就近年来allo-HSCT后PTLD的发病特点、临床特征、诊断与治疗等方面的研究进展进行综述。     

人巨细胞病毒感染对脐血红系祖细胞发育过程中Hoxb2,Hoxb4基因表达的影响

背景:人巨细胞病毒感染可损害造血系统,甚至造成骨髓衰竭.人巨细胞病毒感染抑制红系祖细胞增殖和分化,是否与受染红系祖细胞增殖的基因异常表达有关?目的:观察人巨细胞病毒和/或全反式维甲酸对人脐血造血干细胞向红系祖细胞定向增殖分化过程进行干预后Hoxb2、Hoxb4基因表达的变化.方法:取12例正常足月顺产新生儿断脐后的胎盘段脐血,采用造血干细胞体外培养技术及实时荧光定量聚合酶链反应方法,以人巨细胞病毒-AD169和(或)6×10-8 mol/L的全反式维甲酸持续干预人脐血造血干细胞向红系定向增殖分化过程,检测空白组、全反式维甲酸组、人巨细胞病毒组、全反式维甲酸+人巨细胞病毒组在培养第3,7,10天红系祖细胞Hoxb2、Hoxb4基因的表达情况.结果与结论:各组Hoxb2、Hoxb4基因均在增殖分化的第3天已有表达,第7天表达明显增加,第10天表达最强烈.与空白组相比,人巨细胞病毒组明显下降;与人巨细胞病毒组相比,全反式维甲酸+人巨细胞病毒组的Hoxb2、Hoxb4基因表达量明显增加(P < 0.05).提示人巨细胞病毒可能通过调控Hoxb2、Hoxb4基因异常表达而引起造血功能异常;Hoxb2、Hoxb4均与红系造血有相关性;6×10-8 mol/L全反式维甲酸能显著上调正常红系祖细胞Hoxb2、Hoxb4基因的表达,也能上调经人巨细胞病毒感染的红系祖细胞Hoxb2、Hoxb4基因的表达.     

异基因造血干细胞移植后继发淋巴增殖性疾病研究进展

近年来对白血病的异基因造血干细胞移植（Allo-HSCT）的研究,提示Allo-HSCT是治疗白血病的一种有效方法。随着支持治疗的加强及移植方法的改进,移植后能够得到长期生存的患者日益增加,移植后的远期并发症也逐渐为人们所重视。移植后淋巴增殖性疾病（posttransplant lymphoproliferative disorders,PTLD）是Allo-HSCT后的继发性恶性肿瘤中常见的一种,大多数PTLD发生在移植后最初的数月,它的发生降低了移植后患者的长期生存率,影响了移植的疗效。笔者就PTLD的相关问题作一综述,以提高人们对此疾病的认识。     

Generation of hematopoietic repopulating cells from human embryonic stem cells independent of ectopic HOXB4 expression

Despite the need for alternative sources of human hematopoietic stem cells (HSCs), the functional capacity of hematopoietic cells generated from human embryonic stem cells (hESCs) has yet to be evaluated and compared with adult sources. Here, we report that somatic and hESC-derived hematopoietic cells have similar phenotype and in vitro clonogenic progenitor activity. However, in contrast with somatic cells, hESC-derived hematopoietic cells failed to reconstitute intravenously transplanted recipient mice because of cellular aggregation causing fatal emboli formation. Direct femoral injection allowed recipient survival and resulted in multilineage hematopoietic repopulation, providing direct evidence of HSC function. However, hESC-derived HSCs had limited proliferative and migratory capacity compared with somatic HSCs that correlated with a distinct gene expression pattern of hESC-derived hematopoietic cells that included homeobox (HOX) A and B gene clusters. Ectopic expression of HOXB4 had no effect on repopulating capacity of hESC-derived cells. We suggest that limitations in the ability of hESC-derived HSCs to activate a molecular program similar to somatic HSCs may contribute to their atypical in vivo behavior. Our study demonstrates that HSCs can be derived from hESCs and provides an in vivo system and molecular foundation to evaluate strategies for the generation of clinically transplantable HSC from hESC lines.     

重组人造血干细胞因子基因在人造血干／祖细胞的转移和表达

目的：拓展造血干细胞因子（ＳＣＦ）的研究和基因治疗途径。方法：利用基因重组技术，构建了编码可溶性人ＳＣＦ基因的逆转录病毒载体ｐＬＸＳＮ－ＳＣＦ，应用脂质体ｌｉｐｏｆｅｃｔｉｎ基因转移法将重组质粒导入Ψ２和ＰＡ３１７病毒包装细胞，经Ｇ４１８选择性培养基筛选，获得产重组病毒的包装细胞ＰＡ３１７／ＳＣＦ，其病毒效价为（２．４～８．５）×１０５ＣＦＵ／ｍｌ，继而感染人造血干／祖细胞。应用多聚酶链反应、ＡＰＡＡＰ免疫组化染色和化学发光－直接酶标法检测人ＳＣＦ基因在细胞中转移和表达。结果：逆转录病毒载体介导的ｒｈＳＣＦ基因在人造血干／祖细胞中获得有效转移和表达。结论：为进一步研究ＳＣＦ的生物学特性及开展干细胞移植等提供了一定的途径。     

诱导多能干细胞建系及体外造血祖细胞定向分化体系的建立

背景：目前,大量文献报道了诱导多能性干细胞系的建立,但大规模体外诱导分化造血祖细胞的研究还缺乏深入的探讨。 目的：建立诱导多能性干细胞体外定向诱导形成造血祖细胞的方法。 方法：采用慢病毒感染的方法将含有Oct4、Sox2、Nanog和Lin28全能性基因的慢病毒颗粒转导人皮肤成纤维细胞,获得了诱导多能性干细胞;在诱导分化体系中添加了 Y-27632,克服干细胞扩增中的凋亡现象;运用OP9细胞产生的条件培养液建立诱导多能性干细胞体外定向分化形成造血祖细胞的分化体系。 结果与结论：①前3代细胞克隆传代时,诱导多能性干细胞发生凋亡的现象很多,很难大规模扩增培养。培养基中添加阻断 ROCK活化的抑制剂,能够明显抑制胚胎干细胞的凋亡。②诱导多能性干细胞在 OP9细胞条件培养液作用下,经过体外诱导分化,形成CD34＋造血祖细胞。     

Efficient polymer nanoparticle-mediated delivery of gene editing reagents into human hematopoietic stem and progenitor cells

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含人AGM区基质细胞对小鼠胚胎干细胞诱导体外分化为造血干/祖细胞的作用

为探讨人主动脉-性腺-中肾(AGM)区基质细胞对小鼠胚胎千细胞(embryonic stem cells,ESC)体外诱导分化为造血干细胞(HSC)的影响及其作用机制,将小鼠E14 ESC诱导为拟胚体(EB),收获的EB细胞以Tran-swell非接触共培养体系分别在人AGM区、胎肝(FL)或骨髓(BM)基质细胞饲养层上进一步诱导分化,分为EB对照、AGM诱导、FL诱导、BM诱导、AGM + FL诱导和AGM + BM诱导共6组.分别收获各组EB来源细胞,以流式细胞仪检测Sca-1+ c-Kit+细胞含量,并进行各系造血细胞集落形成单位(CFU)分析.结果显示:经不同基质细胞饲养层诱导后EB来源细胞中Sca-1+ c-Kit+细胞比例均较诱导前明显升高(p<0.01),AGM+FL诱导组为(21.96±2.54)%,显著优于其它诱导组(p<0.01),AGM+BM诱导组阳性细胞比例亦较单纯BM诱导组明显增加(p<0.O1);EB对照组造血集落产率明显低于其它诱导组,AGM+FL、AGM+BM诱导组集落产率较高,尤以AGM+FL诱导组最佳(p<0.01).结论:人AGM区基质细胞有助于维持一定的原始HSC数目及高增殖潜能,在AGM区基质细胞诱导基础上可明显提高FL或BM基质细胞对ESC源性原始HSC的进一步扩增作用.     

骨髓间充质干细胞诱导分化为神经干细胞过程中端粒酶的表达

背景:端粒酶在细胞分化及活化过程起重要作用。目的:检测骨髓间充质干细胞诱导分化为神经干细胞过程中端粒酶的表达。方法:采用PCR-ELISA端粒酶检测方法检测SD大鼠骨髓间充质干细胞传代培养前6代细胞中端粒酶的表达;将传代培养的第3代SD大鼠骨髓间充质干细胞诱导分化为神经干细胞,传代培养至第6代,检测各代细胞中端粒酶的表达。以人胚肾细胞系293细胞蛋白提取物作为阳性对照,以灭活细胞蛋白提取物为阴性对照。结果与结论:端粒酶在传代培养的前6代骨髓间充质干细胞中呈阳性表达,为阳性对照组的9.4%～30.9%,第3代表达最高;在诱导分化为神经干细胞传代培养的前5代呈阳性表达,为阳性对照组的5.4%～33.1%,第3代和第4代表达最高。说明端粒酶是细胞分化、增殖的一个重要因素。     

Global analysis of proliferation and cell cycle gene expression in the regulation of hematopoietic stem and progenitor cell fates

Knowledge of the molecular networks controlling the proliferation and fate of hematopoietic stem cells (HSC) is essential to understand their function in maintaining blood cell production during normal hematopoiesis and upon clinical transplantation. Using highly purified stem and progenitor cell populations, we define the proliferation index and status of the cell cycle machinery at discrete stages of hematopoietic differentiation and during cytokine-mediated HSC mobilization. We identify distinct sets of cell cycle proteins that specifically associate with differentiation, self-renewal, and maintenance of quiescence in HSC and progenitor cells. Moreover, we describe a striking inequality of function among in vivo cycling and quiescent HSC by demonstrating that their long-term engraftment potential resides predominantly in the G(0) fraction. These data provide a direct link between HSC proliferation and function and identify discrete molecular targets in regulating HSC cell fate decisions that could have implications for both the therapeutic use of HSC and the understanding of leukemic transformation.     

JAK2转基因骨髓造血干/祖细胞体外长期扩增调控及定向分化的研究

目的　探讨酪氨酸激酶JAK2转基因骨髓造血干 祖细胞体外长期扩增调控和定向分化潜能的可行性。方法　克隆了一个MSCV based逆转录病毒载体称作MGI F2Jak2 ,它编码一个绿色荧光蛋白 (GFP)和两个改进的FK5 0 6结合蛋白 (F36v)与JAK2组成的融合蛋白 ,F36v是二聚化化学诱导物AP2 0 187的结合位点。应用该载体转染GpE 86包装细胞株 ,将C5 7BL 6小鼠的骨髓细胞与照射过15 0 0cGy的GpE 86产毒细胞株共同培养实现基因转导。转导后的细胞在X VIVO 15培养体系中扩增 ,分为①空白对照组 ;②AP2 0 187组 ;③干细胞因子 (SCF)组 ;④AP2 0 187 SCF组。扩增的细胞用直接法标记藻红蛋白荧光素 (PE)结合的抗Sca1、c kit、CD34 、Gr1、CD1 1b、TER 119、CD4 1 、B2 2 0和CD3单克隆抗体以流式细胞仪检测 ,并进行定向分化、祖细胞集落培养和脾细胞集落形成单位 (CFU S)的研究。结果　只有AP2 0 187 SCF组可以持续地使转基因的骨髓造血干 祖细胞大量增殖 ,扩增 80d后细胞可达10 1 4倍 ,细胞倍增时间约 30h ,扩增细胞的表型为CD34 、c kit和Sca1等干细胞表面标志强阳性 ,其它细胞表面标志如Gr1、CD1 1b、TER119、CD4 1 、B2 2 0、CD3接近阴性。所扩增的细胞在不同的细胞因子组合下 ,可定向分化为粒细胞、巨噬细胞、红细胞、     

Requirements for survivin in terminal differentiation of erythroid cells and maintenance of hematopoietic stem and progenitor cells

Survivin, which is the smallest member of the inhibitor of apoptosis protein (IAP) family, is a chromosomal passenger protein that mediates the spindle assembly checkpoint and cytokinesis, and also functions as an inhibitor of apoptosis. Frequently overexpressed in human cancers and not expressed in most adult tissues, survivin has been proposed as an attractive target for anticancer therapies and, in some cases, has even been touted as a cancer-specific gene. Survivin is, however, expressed in proliferating adult cells, including human hematopoietic stem cells, T-lymphocytes, and erythroid cells throughout their maturation. Therefore, it is unclear how survivin-targeted anticancer therapies would impact steady-state blood development. To address this question, we used a conditional gene-targeting strategy and abolished survivin expression from the hematopoietic compartment of mice. We show that inducible deletion of survivin leads to ablation of the bone marrow, with widespread loss of hematopoietic progenitors and rapid mortality. Surprisingly, heterozygous deletion of survivin causes defects in erythropoiesis in a subset of the animals, with a dramatic reduction in enucleated erythrocytes and the presence of immature megaloblastic erythroblasts. Our studies demonstrate that survivin is essential for steady-state hematopoiesis and survival of the adult, and further, that a high level of survivin expression is critical for proper erythroid differentiation.