造血系統(tǒng)存在內(nèi)在反饋回路調(diào)控造血干細(xì)胞的休眠和激活狀態(tài).pdf

1、傳統(tǒng)的造血干細(xì)胞移植模型需要通過(guò)全身輻照或化療預(yù)處理來(lái)進(jìn)行骨髓細(xì)胞清除，這種清除方式在實(shí)現(xiàn)造血干細(xì)胞植入的同時(shí)，也會(huì)對(duì)非造血系統(tǒng)的細(xì)胞產(chǎn)生破壞，引起嚴(yán)重的非造血細(xì)胞生理功能紊亂和潛在的腫瘤威脅。我們不知道僅僅特定的造血細(xì)胞清除是否已滿足造血干細(xì)胞植入條件，我們也不清楚造血系統(tǒng)是否存在一種內(nèi)在反饋回路來(lái)平衡造血干細(xì)胞的狀態(tài)。針對(duì)上述科學(xué)問(wèn)題，我們?cè)谛∈笱合到y(tǒng)引入帶有白喉毒素受體-GFP(DTR-GFP)的報(bào)告系統(tǒng)，通過(guò)注射DT可以在活體

2、內(nèi)特異性將表達(dá)DTR的白細(xì)胞殺死，而對(duì)不表達(dá)DTR的血液細(xì)胞及非血液細(xì)胞無(wú)效，從而成功實(shí)現(xiàn)造血細(xì)胞特異清除。通過(guò)上述模型，證明了部分造血細(xì)胞特異性清除可以迅速激活造血干細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)從生理穩(wěn)態(tài)下休眠狀態(tài)到應(yīng)激造血下激活狀態(tài)轉(zhuǎn)變;DT清髓方法可以替代全身性輻照或者化療預(yù)處理的清髓方案，實(shí)現(xiàn)外源造血干細(xì)胞的成功植入，重構(gòu)整個(gè)造血系統(tǒng)。
　　簡(jiǎn)單地說(shuō)，首先將DTR-GFP報(bào)告元件插入ROSA26位點(diǎn)，得到一種帶有l(wèi)oxp-stop-loxp

3、關(guān)閉功能的(DTR)-GFP報(bào)告小鼠(LSL-DTR)。然后，將LSL-DTR報(bào)告小鼠和Vav-Cre小鼠交配得到雙轉(zhuǎn)基因型小鼠(DTR-GFP)。我們首先將DTR-GFP+的骨髓細(xì)胞(CD45.2)移植到亞致死劑量輻照的受體小鼠(CD45.1)體內(nèi)，得到50-80％的造血嵌合體。在移植4個(gè)月后，受體小鼠體內(nèi)的造血生成達(dá)成穩(wěn)態(tài)(Homeostasis)，我們?cè)偻ㄟ^(guò)注射白喉毒素(DT)就可以特異的清除帶有DTR-GFP+的白細(xì)胞，而不會(huì)殺

4、死受體小鼠自身CD45.1+的造血細(xì)胞和其他非造血細(xì)胞。我們的細(xì)胞周期實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，由于內(nèi)在造血成分的缺失會(huì)導(dǎo)致野生型造血干細(xì)胞迅速進(jìn)入細(xì)胞周期(Cell Cycle)，表明血液系統(tǒng)內(nèi)部存在反饋機(jī)制，應(yīng)激失血可以迅速激活休眠態(tài)HSCs應(yīng)激造血。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明，供體骨髓干細(xì)胞可以成功植入DT處理過(guò)的血液系統(tǒng)DTR嵌合鼠，表明血液細(xì)胞特異清除是足以實(shí)現(xiàn)造血干細(xì)胞植入。
　　綜上所述，本文通過(guò)建立一種新方法，實(shí)現(xiàn)了血液細(xì)胞特異性清髓，豐富了