化疗抑制下骨髓BMP4对造血干/祖细胞周期、凋亡的调控及其机制

摘要

目的:探讨5-氟尿嘧啶(5-FU)诱导的骨髓抑制或应激造血条件下骨形态发生蛋白4(bone morphogenetic protein4,BMP4)对造血干/祖细胞(HSPC)的周期、凋亡调控的作用及其相关机制。方法:设计构建BMP4过表达的C57BL/6转基因小鼠(transgenec group),选取周龄、性别、体重相匹配的野生型(WT)雌鼠为对照组,各实验重复3次。5-FU以150mg/kg的剂量诱导骨髓抑制模型,提取骨髓有核细胞。通过c-kit/Sca-1荧光抗体双标HSPC,分别用AnnexinV/PI和Ki-67/DAPI双染法观察其凋亡和细胞周期的变化。RT-g-PCR检测周期相关的造血调控因子,探讨BMP4调控HSPC细胞周期的分子机制。结果:生理状态下,野生型组和转基因组HSPC细胞周期和凋亡率无明显差异。骨髓抑制后,BMP4过表达小鼠骨髓中HSPC的G0期比例明显降低(P<0.01),凋亡率明显上升(P<0.05)。BMP4过表达小鼠骨髓基质中维持HSPC静息的低氧诱导因子Hif-1α和趋化因子CXCL12水平明显下调(P<0.01)。结论:在造血应激或骨髓抑制等非生理条件下,BMP4蛋白上调能促进HSPC进入细胞周期,促进其凋亡,且可能通过直接或间接下调Hif-1α和CXCL12表达来发挥对HSPC的周期调控功能。