脐血干细胞向巨核细胞分化后信号转导基因的表达

背景:造血干细胞具有多向分化的潜能,在合适的造血生长因子和系特异性生长因子的诱导下,可分化成巨核细胞。在体外诱导CD34~ 造血干细胞向巨核细胞分化可导致许多基因尤其是信号转导基因表达的变化。目的:观察脐血干细胞向巨核细胞分化后信号转导基因的表达,拟从基因水平验证其对巨核细胞分化发育的调控。设计:开放性实验。单位:福建省肿瘤医院肿瘤免疫学研究室。材料:无菌条件下应用血袋采集法收集足月正常分娩的胎儿脐带血60～145 mL,产妇及家属自愿捐献。VarioMACS免疫磁性吸附柱分离装置,CD34 Isolation Kit;SCGM无血清培养基;CD单抗;细胞因子。人类全基因组寡核苷酸微阵列芯片V2.0;LuxScan 10K/A双通道激光扫描仪。实验经医院伦理委员会批准。方法:实验于2005-07/2006-06在福建省肿瘤医院肿瘤免疫研究室及北京博奥生物芯片有限公司完成。分别收集同一份脐血分化培养前CD34~ 细胞和培养后CD41~ 细胞,提取总RNA。逆转录合成和纯化cDNA探针,以Cy3-dCTP标记培养前CD34~ 细胞,以Cy5-dCTP标记培养后CD41~ 细胞标记的DNA溶于30μL杂交液中,42℃过夜。主要观察指标:应用基因芯片技术比较造血干细胞与分化的巨核细胞信号转导相关的基因表达差异。根据基因芯片结果,选定17个表达差异基因用RT-PCR作进一步验证。结果:芯片分析结果显示,共筛选出3522个差异基因,其中上调基因1705个,下调基因1817个。3522个差异基因中,与细胞信号相关的基因有343个,与转录调节相关的有150个,与分化相关的有21个。其中,CD61基因的表达增加了369.83倍,CD41基因的表达增加27.38倍,PF4基因的表达增加24.06倍;促分裂原活化蛋白澈酶s、G蛋白偶联受体、RAS家族相关的基因多数表达上调;与STAT通路相关的基因中,SOCS1、JANUS激酶表达上调,STAT5A表达下调。对选定的17个表达差异基因用RT-PCR作进一步验证,以GAPDH为内对照,结果与芯片检测完全一致。结论:血小板生成素等造血生长因子可能主要通过G蛋白偶联受体-Ras-促分裂原活化蛋白激酶途径,促进脐血干细胞向巨核细胞系增殖、分化。

Expression of signal transduction genes after differentiation of cord blood stem cells into megakaryocytes