【摘 要】
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实现CD34+细胞的高效体外扩增具有重要的理论意义和实际应用价值。其中存在的主要问题是体外扩增过程因素对CD34+细胞的影响机制尚不清楚。本课题组在前期研究中发现,CD34+细胞中PI3K-AKT和JAK-STAT信号通路中部分因子的基因表达水平与CD34+细胞的扩增特性或生理功能存在一定关联。其中,PI3K-AKT信号通路中的BTK,NAkBIA和MAP2K1以及JAK-STAT信号通路中CSF
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实现CD34+细胞的高效体外扩增具有重要的理论意义和实际应用价值。其中存在的主要问题是体外扩增过程因素对CD34+细胞的影响机制尚不清楚。本课题组在前期研究中发现,CD34+细胞中PI3K-AKT和JAK-STAT信号通路中部分因子的基因表达水平与CD34+细胞的扩增特性或生理功能存在一定关联。其中,PI3K-AKT信号通路中的BTK,NAkBIA和MAP2K1以及JAK-STAT信号通路中CSF1R,IL4R,MPL和IFNG这7个基因的表达水平与CD34+细胞的扩增特性有关;而JAK-STAT信号通路中的CXCL9,GATA3,CCND1,TYK2和NOS2这5个基因的表达水平与CD34+细胞的生理功能相关。为确认上述研究结果,本文改变细胞培养条件,调节CD34+细胞的扩增倍数与植入能力,并采用定量PCR技术检测上述CD34+细胞中扩增、功能相关基因的表达水平,分析并确认了基因表达水平与CD34+细胞扩增倍数或生理功能之间的关系。结果发现,PI3K-AKT信号通路中编码丝裂原活化蛋白激酶的MAP2K1的表达水平与CD34+细胞的扩增有关,在不同扩增倍数的CD34+细胞中,MAP2K1呈差异表达,随CD34+细胞扩增倍数升高,其表达水平降低,对CD34+细胞的扩增起到负调控作用。JAK-STAT信号通路中编码转录因子GATA-3的GATA3和编码JAK蛋白家族的一种酪氨酸激酶的TYK2与CD34+细胞植入能力的维持有关,与低植入能力的CD34+细胞相比,GATA3在高植入能力的CD34+细胞中表达上调,而TYK2在高植入能力的CD34+细胞中表达下调,表明GATA3是CD34+细胞植入能力强弱的正调控因子,而TYK2是细胞植入能力强弱的负调控因子。此外,考察了添加Wnt信号通路激活剂BIO对CD34+细胞体外扩增特性以及扩增过程中Wnt信号通路关键基因表达的影响,发现Wnt信号通路与细胞扩增之间存在一定关联,其中β-连环蛋白的含量增加有利于CD34+细胞的扩增,表明β-连环蛋白是CD34+细胞扩增的正调控因子。以上研究为造血干细胞体外扩增过程优化及无血清培养基开发设计提供了基础理论指导和技术支持。
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