人源iPS免疫源性研究及GATA2在造血分化过程中的功能研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 黄可 |
| 答辩日期 | 2015-04-20 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 广州生物院 |
| 导师 | 潘光锦 ; 裴端卿 |
| 关键词 | 人多能干细胞,免疫源性,GATA2,基因敲除,报告细胞系 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 细胞生物学 |
| 其他题名 | Immunogenicity of human induced pluripotent stem cells and function study of GATA2 in hematopoietic differentiation |
| 英文摘要 | 随着人胚胎干细胞（human embryonic stem cells，human ESCs；hESCs）和人诱导多功能干细胞（human induced pluripotent stem cell，human iPSCs，hiPSCs）细胞系的建立，基于人多能干细胞（pluripotent stem cell，PSC）的再生医学引发了广泛的兴趣。特别是hiPSCs，由于可以来源于患者自身，因而采用hiPSCs进行潜在的再生医学治疗时，被认为能够有效地规避异体移植时所面临的免疫排斥的问题。然而2011年有报道小鼠的iPSCs在体内成畸胎瘤的过程中，会引发自身T细胞免疫排斥，因此有必要对hiPSCs的免疫源性进行相关研究。由于在潜在的临床应用中，使用的不是hiPSCs，而是从hiPSCs分化的细胞进行移植，因而我们将hiPSCs分化成目前已经明确具有功能的神经前体细胞（Neural progenitor cells，NPCs），然后在体外将之与自体或异体的PBMC（peripheral blood monocyte cells）及T细胞进行共培养，以检测是否刺激相关免疫排斥反应发生。结果显示，hiPSCs分化而来的NPCs会刺激异体，但不会刺激自体的PBMC和T发生明显的免疫排斥反应。上述结果表明hiPSCs来源的HPC在体外不会引发自身免疫排斥反应，因而我们的实验为hiPSCs免疫源性的进一步临床前研究奠定了基础。 在初步回答上述问题后，我们特别感兴趣的是将hiPSCs分化成造血干细胞/前体细胞（hematopoietic stem/progenitor cells，HS/PC），而这也是目前再生医学领域的重要目标。但是，目前体外造血分化还存在诸多问题，比如效率低、不稳定，特别是无法得到有功能的HS/PC等。因此有必要对造血生成的机理进行相关的研究，并构建相关的报告系统，为进一步深入研究提供模型支持。 目前研究表明，造血干细胞是从造血内皮（Hemogenic endothelium，HE）通过内皮向造血转变（endothelial to hematopoietic transition，EHT）的过程而生成的。因此在本文中，我们首先通过比较hESCs和HE的转录组，选取了一个HE中高表达的造血分化关键基因GATA2，并研究GATA2敲除的hESCs在生成HPC的EHT过程中的作用，以及GATA2在HPC向下游集落细胞形成过程中的作用。实验结果表明，GATA2敲除的hESCs的EHT过程受阻，生成HPC的能力极低；GATA2缺失的HPC丧失生成粒细胞的能力；而GATA2是通过SPI1而调控EHT和粒细胞生成的；特别地，在Notch信号存在的情况下，GATA2缺失的HPC能够回复粒细胞生成。以上结果表明GATA2是调控EHT过程及粒细胞生成的重要基因。 基于上述研究，我们构建了一个GATA2/eGFP基因敲入（knockin）的hESCs报告细胞系。通过实验发现，只有GFP阳性的细胞能产生CFU；而且只有GATA2/eGFP+的造血内皮才能有效地发生EHT并生成HPC；并且我们检测了一些对EHT有促进或抑制作用的细胞因子；通过进一步比较分析HE中GATA2/eGFP+ GATA2/eGFP-的转录组，我们发现了一些在上述两群细胞中差异表达的转录因子和表面标记分子。通过上述实验，我们为研究人HPC的体外生成，及后续优化人PSC体外造血分化方法和进一步研究EHT过程提供了一个有效的模型。 本文分三部分对以上内容进行展开，第一章为人诱导多功能干细胞免疫源性研究，第二章为GATA2敲除对hESCs在造血分化过程中的影响，第三章为GATA2/eGFP 基因敲入的hESCs报告细胞系的构建。 |
| 学科主题 | 细胞生物学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 105 |
| 源URL | [http://ir.foo.ac.cn/handle/2SETSVCV/1071]  |
| 专题 | 中国科学院广州生物医药与健康研究院 |
| 作者单位 | 中国科学院广州生物医药与健康研究院 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 黄可. 人源iPS免疫源性研究及GATA2在造血分化过程中的功能研究[D]. 广州生物院. 中国科学院研究生院. 2015. |
入库方式： OAI收割
来源：广州生物医药与健康研究院
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