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

1、傳統(tǒng)的造血干細胞移植模型需要通過全身輻照或化療預處理來進行骨髓細胞清除，這種清除方式在實現(xiàn)造血干細胞植入的同時，也會對非造血系統(tǒng)的細胞產(chǎn)生破壞，引起嚴重的非造血細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胞清除是否已滿足造血干細胞植入條件，我們也不清楚造血系統(tǒng)是否存在一種內(nèi)在反饋回路來平衡造血干細胞的狀態(tài)。針對上述科學問題，我們在小鼠血液系統(tǒng)引入帶有白喉毒素受體-GFP(DTR-GFP)的報告系統(tǒng)，通過注射DT可以在活體

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

3、關閉功能的(DTR)-GFP報告小鼠(LSL-DTR)。然后，將LSL-DTR報告小鼠和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個月后，受體小鼠體內(nèi)的造血生成達成穩(wěn)態(tài)(Homeostasis)，我們再通過注射白喉毒素(DT)就可以特異的清除帶有DTR-GFP+的白細胞，而不會殺

4、死受體小鼠自身CD45.1+的造血細胞和其他非造血細胞。我們的細胞周期實驗說明，由于內(nèi)在造血成分的缺失會導致野生型造血干細胞迅速進入細胞周期(Cell Cycle)，表明血液系統(tǒng)內(nèi)部存在反饋機制，應激失血可以迅速激活休眠態(tài)HSCs應激造血。進一步實驗證明，供體骨髓干細胞可以成功植入DT處理過的血液系統(tǒng)DTR嵌合鼠，表明血液細胞特異清除是足以實現(xiàn)造血干細胞植入。
　　綜上所述，本文通過建立一種新方法，實現(xiàn)了血液細胞特異性清髓，豐富了