Sox17對小鼠胚胎干細胞分化的影響.pdf

1、干細胞(Stem cell，SC)是一類具有自我更新和分化潛能的細胞，有很高的可塑性。在一定條件下，SCs可以分化成多種功能細胞，具有再生各種組織器官的潛在功能，醫(yī)學界稱之為“萬用細胞”。胚胎干細胞(Embryonic stem cell，ESC)是受精卵分裂發(fā)育成囊胚時，內層細胞團（Inner cell mass）來源的細胞，其發(fā)育受多種內在機制和微環(huán)境因素的影響，大量的細胞因子通過復雜的網絡聯(lián)系對細胞的增值和分化進行調控，使之向指定

2、的方向發(fā)展。目前，科學家已經能夠在體外鑒別、分離、純化、擴增和培養(yǎng)多種動物的ESC，建立了相應的細胞系。ESC模型的建立，為體外研究胚胎發(fā)育過程中各種因子的作用機制奠定了基礎。 Sox(SRY-related HMG-box gene)因子屬于HMG(high mobility group)-box轉錄因子家族的成員，在脊椎動物中高度保守，并在胚胎發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用。作為Sox家族的一員，Sox17在內胚層發(fā)育過程中必不可少

3、。利用基因打靶技術制備的Sox17基因突變（Sox17-/-）小鼠原腸發(fā)育嚴重受阻，并導致胚胎致死。在非洲爪蟾(Xenopus laevis)胚胎外胚層異位表達Sox17基因，可引起其向內胚層分化。然而，目前對Sox17的研究還不深入（尤其在哺乳動物中），其在內胚層分化過程中的作用機制尚不明確。研究表明，在爪蟾中Sox17與Wnt信號通路中的關鍵因子β-catenin相互作用，從而引起下游基因的特異性轉錄。綜上所述，針對Sox17因子的

4、生物學功能及其作用機理的深入研究，將對闡明胚胎發(fā)育的基因調控機制，多種組織器官的發(fā)生發(fā)育過程和調控機制，以及臨床多種畸形表型的發(fā)生機制等都具有十分重要的意義。 本實驗以小鼠ESC為研究對象，將鼠外源Sox17基因轉入該細胞中，制備Sox17過表達模型，體外培養(yǎng)該細胞。以該細胞為研究對象，通過細胞形態(tài)特征、半定量RT-PCR和免疫組織化學等手段檢測其分化過程中的各項指標（細胞水平、分子水平），研究Sox17在ESC分化過程中的功能

5、，以期進一步探討其影響內胚層分化的作用機制。 本實驗結果顯示： 1.帶有鼠源Sox17基因的質粒載體pPyCAGIP通過Lipofectamine 2000轉染小鼠ESCE14/T，外源Sox17基因的轉染率大約為40％-50％。 2.與陰性對照（空載體轉染的細胞）相比，Sox17轉染的細胞在有白血病抑制因子(Leukemia inhibitory factor，LIF)存在的培養(yǎng)基中逐漸分化：細胞群落由集中變?yōu)?/p>

6、分散；干細胞多能性標志基因Oct4，Rex-1表達水平明顯下降。 3.與陰性對照相比，Sox17轉染的細胞原始內胚層標志基因Gata4，Gata6，Hnf1β，體壁內胚層標志基因LamininB1 (LamB1），Thrombomodulin (TM)，Disabled homolog2(Dab2)，Sparc表達上升。表明Sox17誘導ESC向原始內胚層分化。 4.ESC在去除LIF的培養(yǎng)基中懸浮培養(yǎng)形成擬胚體(Emb

7、ryoid body，EB)。在EBs的第二天、第六天及第十天，與對照組細胞相比，轉染了Sox17的EBs中原始內胚層標志基因Gata4,Gata6,Chicken ovalbumin upstream promoter transcription factor II(Coup-tfII),體壁內胚層標志基因LamB1，TM，Dab2，Sparc和臟壁內胚層標志基因Alpha fetoprotein(Afp)，Bone morphoge

8、netic protein2(Bmp2）表達上調。終末內胚層標志基因Intestinal fatty acid binding protein(Ifabp)，Pancreatic and duodenal homeobox1(Pdx-1)，中胚層標志基因Actc表達上升。另外，Wnt信號通路關鍵因子β-catenin表達水平增加。說明Sox17誘導EBs向原始內胚層及終末內胚層分化。 綜上所述，Sox17可能與β-catenin