DHX15调控T细胞发育和恶性转化的功能与机制研究

来源 :武汉大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hfs191
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
第一部分 DHX15调控T细胞发育和恶性转化的功能与机制研究目的:T淋巴细胞(T细胞)的发育起始于骨髓来源的淋巴样祖细胞,定位于胸腺。在胸腺T细胞发育过程中,关键信号通路的失调可导致急性T淋巴细胞白血病(T-cell acute lymphoblastic leukemia,T-ALL)的发生。本研究鉴定出调控 T细胞发育和恶性转化的关键因子---DHX15,并通过系列实验阐明其生物学功能和分子机制。方法:对比分析正常胸腺T细胞和T-ALL原代细胞的基因表达谱,筛选在T-ALL中异常表达的潜在致癌基因。运用RNA干扰技术(shRNA)验证DHX15对T-ALL细胞生长存活的影响;构建小鼠异种移植模型和骨髓移植模型考察DHX15是否参与T-ALL的发生发展。同时,在T系特异性基因敲除小鼠(Lck-Cre;Dhx15?/?)中通过流式细胞术和单细胞转录组测序(scRNA-seq)评价DHX15缺失对T细胞发育的影响,并结合RNA测序(RNA-seq)探索DHX15调控T细胞发育和恶变的下游分子机制。进一步通过免疫印迹、荧光定量PCR、蛋白半衰期、泛素化实验等分子生物学手段研究DHX15对MYC的调控方式。最后,采用MYC过表达实验验证MYC回补能否挽救由DHX15缺失引起的T细胞表型缺陷,以明确DHX15-MYC轴的生物学意义。结果:基因表达谱分析表明相比正常胸腺和骨髓细胞,DHX15在T-ALL中特异性高表达。沉默DHX15抑制T-ALL细胞生长并诱导细胞凋亡,导致体内浸润能力被显著削弱。在T细胞发育早期敲除DHX15引起胸腺发育缺陷,主要表现为CD4-CD8-双阴性(Double negative,DN)阶段向CD4+CD8+双阳性(Double positive,DP)阶段转化过程中(DN-to-DP transition)的细胞增殖受抑。同时,DHX15缺失显著抑制NOTCH1诱导的T-ALL发生。胸腺细胞scRNA-seq和T-ALL细胞RNA-seq均提示DHX15缺失显著下调癌基因MYC的转录活性。分子机制研究发现DHX15与MYC蛋白相互作用,并通过解旋酶活性非依赖的方式拮抗E3泛素连接酶FBXW7对MYC蛋白的泛素化和降解过程,从而维持MYC的高表达。在T细胞和T-ALL细胞中过表达MYC能够显著挽救DHX15缺失引起的表型异常,证实MYC是DHX15调控T细胞生理和病理功能的重要效应分子。结论:本研究发现DHX15是调节T细胞正常发育的关键因子,并且为T-ALL发生发展所必须。DHX15-MYC轴促进T细胞在生理条件下的高速增殖,该功能可被恶性转化的肿瘤细胞劫持。DHX15对MYC的调控不依赖于经典的RNA解旋酶活性。本研究以DHX15为例,揭示了 DEAD/H-box解旋酶在T细胞生理状态和病理转归过程中的重要性和多功能性。第二部分 NOTCH1二聚体转录激活RAG1/2调控T细胞发育的机制研究目的:重组激活基因(Recombinationactivatinggene)RAG1/2特异性表达于淋巴细胞并调控V(D)J重排和细胞发育过程。目前,RAG1/2在T细胞中的谱系特异性调控机制仍不清楚。本研究旨在明确NOTCH1转录激活RAG1/2表达的分子机制。方法:在过表达NOTCH1单体或二聚体的T细胞中对比分析基因表达谱,筛选受到NOTCH1二聚体调控的靶基因;利用qPCR检测NOTCH1活性抑制后RAG1/2的基因表达水平;分析染色质免疫共沉淀测序(ChIP-seq)数据,寻找NOTCH1在RAG1/2基因座的直接结合位点,并开展ChIP-qPCR、双荧光素酶(Duel-luciferase)报告基因实验和凝胶迁移实验(EMSA)验证NOTCH1二聚体结合并激活RAG1/2基因特定顺式作用元件的能力;分离小鼠造血干细胞,利用OP9共培养法构建T细胞体外发育模型,在生理条件下验证NOTCH1二聚体对RAG1/2基因的转录调控。结果:基因表达谱分析提示RAG1/2是NOTCH1的二聚依赖型靶基因;通过γ分泌酶抑制剂(GSI)抑制NOTCH1信号能够下调T细胞中RAG1/2的表达,使用野生型(WT)而非二聚缺陷型(R1984A)NOTCH1能够挽救RAG1/2基因的激活,证实RAG1/2受到NOTCH1二聚体的调控;ChIP-seq分析发现RAG基因座中RAG2-2.8 Kb存在NOTCH 1转录激活复合体潜在的结合区域,且包含配对序列位点(Sequence-paired sites,SPS);ChIP-qPCR、Duel-luciferase和EMSA实验证明NOTCH1二聚体直接结合RAG2 SPS位点并转录激活RAG1/2表达;T细胞体外发育模型证实与野生型NOTCH1相比,二聚缺陷型NOTCH1无法有效激活RAG1/2表达。结论:本研究鉴定出RAG1/2是NOTCH1的新型二聚依赖型靶基因;NOTCH1直接结合位于RAG2-2.8Kb位置的SPS增强子序列,并转录激活RAG1/2基因的表达。本研究为RAG1/2基因在T细胞发育过程中的调控机制提出新见解,并进一步揭示了NOTCH1二聚化的重要生理学意义。
其他文献
社交网络的迅速发展导致信息的爆炸式增长,亟需性能强大的模型来处理以图像、文本、视频等为载体的信息流,而在各方面表现极佳的深度神经网络在社交网络中得到越来越广泛的应用。除了常见的图像、文本分类、物品推荐等应用外,在一些安全敏感应用中,深度神经网络模型也占据重要地位。因此,深度神经网络也成为攻击者实施攻击时无法回避的关键点,面临着严重的安全威胁。研究人员发现,深度神经网络模型存在固有的安全隐患,其在面
学位
地图是人类对世界的空间形式表达,随着计算机技术的发展,网络地图逐渐普及,以动态交互,在线服务的形式深入到日常生活出行,自然资源管理与城市空间规划等公众领域和专业领域。网络地图对物理空间的刻画形成了网络地图空间,并且依托于公共地图服务平台(Public Map Service Platform,PMSP)。随着空间数据的爆炸式增长,信息多元化同质化导致有效信息比重下降,网络地图中“信息过载”严重,挖
学位
洪涝灾害是最常见且极具破坏性的灾害之一,给民众的生命和财产带来了危险。近年来,洪涝灾害事件大量增加,导致了严重的生命伤亡损失,还破坏了农作物和物质基础设施。近年来,南亚国家遭受的严重洪灾有所增加,特别是在巴基斯坦。在巴基斯坦,洪涝往往是严重的自然灾害,历史上起源于Chenab河和Indus河,最近十年经历了主要由气候变化引起的严重山洪和河流洪涝灾害。在巴基斯坦,洪涝发生在7月和9月这样的季风月份。
学位
日新月异的路网建设和瞬息万变的交通动态,构成了居民日常出行的全新场景,产生了对高精细程度、强现势性的道路地图信息的巨大需求,给道路测图技术的发展带来了新的机遇与挑战。交叉口作为城市道路网络的关键节点,平面几何与垂直层次等三维结构复杂,转向连通关系易变。现有地面车载移动测量、航空摄影测量、航天卫星遥感等专业道路测绘手段采集成本高、更新周期长,导致交叉口信息的现势性难以满足道路地图信息更新需求。本研究
学位
肿瘤细胞能通过改变关键营养物质的代谢模式,使其朝着有利于自己的方向发生改变,这种特征性的代谢改变被称为肿瘤细胞的代谢重编程(Metabolic Reprogramming)。代谢重编程已经被公认为是肿瘤的标志性特征,其不仅介导了肿瘤细胞的无限增殖,同时也为我们靶向肿瘤细胞的异常代谢治疗肿瘤带来新的希望。然而,代谢的可塑性使得直接靶向代谢机器难以获得理想的治疗效果,通过深入探究肿瘤异常代谢的分子机制
学位
CHD8蛋白是隶属于依赖ATP的染色质重塑因子CHD家族,在大脑中广泛地表达。同时小鼠CHD8纯合敲除导致胚胎死亡表明CHD8在早起胚胎发育中的重要作用。随着研究和技术的发展,人们对自闭症患者进行的大量外显子测序,发现CHD8也是自闭症疾病致病的高风险突变基因之一。在CHD8突变的自闭症患者中CHD8的等位基因出现缺失或者插入导致CHD8表达不足。但是,对于CHD8的基础生物学功能及作用机制的了解
学位
甲烷是一种重要的温室气体,其对全球变暖的贡献率高达25%,在百年尺度上的增温潜势是二氧化碳的28倍。湿地甲烷排放约占全球甲烷排放的25~40%,约占自然界甲烷排放的70%,因此湿地甲烷排放研究是全球甲烷排放估算以及全球气候变化研究的重要基础。然而,由于湿地甲烷排放时空过程的复杂性以及观测数据的局限性,人类对湿地甲烷排放过程的认知尚不足,准确地模拟及预测湿地甲烷排放仍是研究热点和难点。湿地甲烷排放包
学位
第一部分:TRPM8诱导正常鼻黏膜上皮细胞发生上皮间质转化的研究目的M型瞬时感受器电位蛋白8(melastatin-related transient receptor potential 8,TRPM8)是TRP家族蛋白通道成员之一,主要作用为冷刺激瞬时感受通道。研究发现TRPM8在支气管上皮细胞、鼻黏膜上皮细胞中均有表达。另有一些研究人员发现在乳腺癌中过多表达的TRPM8会诱导上皮间质转化(e
学位
一、研究背景作为适应人类疾病谱改变而产生的医学研究与实践的新范式,循证医学被称为21世纪的临床医学模式,近年来获得了较快发展。但当前循证医学临床实践工作发展还不理想,影响了临床工作质量的提高。学者们研究认为,循证医学临床实践质量主要取决于临床医生的循证实践能力,即他们所掌握的显性知识和隐性知识的水平,提出通过培训促进临床医生循证医学知识的建构。临床医生循证医学知识培训的效果主要取决于对知识建构情境
学位
研究背景与目的:鼻咽癌是起源于鼻咽上皮的恶性肿瘤,在东亚以及东南亚地区发病较集中。目前放疗联合化疗是其主要治疗措施,然而放化疗抵抗所引起的远处转移导致患者预后差。为改变当前治疗困境,亟待开发新型高效鼻咽癌化疗药物。银杏酸(ginkgolic acid,GA)作为酚酸类小分子化合物,近年来其抗肿瘤活性关注度不断上升,但对鼻咽癌的影响尚不清楚。本研究旨在通过生物学功能实验探究银杏酸对鼻咽癌的影响,探索
学位