斑马鱼adtrp基因在造血系统发育过程中的功能研究

摘要

冠心病及其主要并发症心肌梗死是全球首要死因。我们实验室首次通过全基因组关联分析在中国汉族人群中发现了基因 c6orf105 中的一个单核苷酸多态（single nucleotide polymorphism，SNP）rs6903956 与冠心病和心梗风险相关。随后，Lupu等发现C6orf105定位在内皮细胞，并在内皮细胞中能对雄激素作出反应并调控组织因子途径抑制因子（Tissue Factor Pathway Inhibitor，TFPI）的表达量和功能。于是C6orf105被命名为ADTRP（androgen-dependent TFPI regulating protein），即雄激素依赖性TFPI调节蛋白。 凝血过程与血栓形成和冠心病的主要并发症心梗相关。而TFPI是外源性凝血途径的主要抑制因子。TFPI的抑制依赖组织因子-凝血因子VIIa的凝血因子Xa的产生。显然，TFPI在凝血过程中非常重要，但是它在其他生理过程中是否也有功能呢？目前，知之甚少。 次级造血过程中造血干细胞由内皮细胞中的生血内皮转化而来，而ADTRP在内皮细胞表达，那么adtrp 是否影响斑马鱼造血干细胞的生成？进一步，adtrp 对斑马鱼其他血液细胞的发育有何影响呢？本研究以斑马鱼作为模式生物，通过吗啉代反义寡核苷酸靶向抑制斑马鱼 adtrp1 基因的表达以及过表达 adtrp1 的方法研究了adtrp1 基因在造血系统以及血液血管母细胞的发育分化过程中所起的作用。探讨了adtrp在斑马鱼的两个旁系同源基因adtrp1和adtrp2的生理功能。敲低adtrp1严重影响了血液血管母细胞的发育和分化，表现为在整胚原位杂交实验中血液血管母细胞的标记基因etsrp，flia和scl的表达量降低。注射adtrp1吗啉代反义寡核苷酸降低adtrp1的表达后，pu-1（髓系前体细胞的标记基因），mpo（粒细胞的标记基因），和 l-plastin（单核巨噬细胞的标记基因）三个基因的表达量均减少了。敲低 adtrp1也干扰了造血干细胞的发育，体现在两个造血干细胞的标记物runx1和c-myb的表达量均减少了。然而，降低 adtrp1 的表达并没有影响初级造血过程中的红系造血（红系标记物gata1或hbae1均没有变化），也没有影响血管发育（血管内皮标记物kdrl， ephb2a，notch3，dab2 或flt4没有变化）。过表达adtrp1增加了血液血管母细胞，初级造血的髓系造血和造血干细胞标记基因的表达。敲低 adtrp2 则对所有检测的标记基因都没有影响。最后，我们发现在斑马鱼体内敲低adtrp1减少了tfpi的表达，同时过表达tfpi能够回补敲低adtrp1后斑马鱼胚胎在造血系统发育方面的缺陷。 本研究首次报道了 adtrp1，而不是 adtrp2 对斑马鱼胚胎发育具有重要作用，尤其是血液血管母细胞的发育，初级造血的髓系造血系统发育和次级造血系统发育。我们也确定了adtrp1在活体内调控tfpi的表达，而且这种调节作用在初级造血的髓系造血和次级造血过程中扮演重要角色。至今，造血过程和凝血过程被认为是两个独立的生物学过程，我们的研究将造血过程和凝血过程通过adtrp1-tfpi调控轴联系在一起。

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