题名TGF-β通路在尿液来源细胞命运决定过程中的调控机制研究
作者李希芮
答辩日期2016-03-01
文献子类博士
授予单位中国科学院大学
授予地点广州生物院
导师裴端卿 ; 潘光锦
关键词尿液来源细胞 TGF-β通路 EMT SNAI1 SMAD2
学位名称博士
其他题名The Molecular Mechanisms of TGF-βPathway in the Cell Fate Determination During the Reprogramming or Transdifferentiating of Urine-derived Cells
学位专业细胞生物学
英文摘要细胞替代治疗在再生医学中占有重要地位,而如何获得有功能的足够数量的可移植细胞成为近年来再生医学领域的研究热点。由于谱系内多向分化潜能以及较为强大的自我更新能力,神经干细胞成为最佳的治疗神经系统疾病的细胞来源。获得神经干细胞的途径主要包括:流产胎儿脑组织分离,由多能性干细胞分化为神经干细胞,以及由体细胞转分化为神经干细胞等。由于通过诱导多能干细胞以及体细胞转分化途径获得的细胞不受伦理因素限制,并且原始细胞的来源较为广泛(包括皮肤成纤维细胞,角质细胞,羊膜分离细胞等),因此相关研究及应用备受瞩目。然而,重编程及转分化过程中细胞命运调控的分子机制并不十分清晰。针对该过程细胞命运转变的调控机制研究将为干细胞的临床应用提供有力的理论依据。 本论文基于实验室建立的高效诱导尿液来源细胞重编程为诱导多能干细胞(iPSC)以及转分化为神经前体细胞(NPC)的实验平台,研究了该过程中尿液来源细胞重编程为诱导多能干细胞,或者转分化为神经前体细胞的命运决定机制。在论文的第一部分,我们从五种小分子抑制剂中筛选出对于诱导过程最重要的因子A83-01(TGF-β通路抑制剂),同时将原有的mTesR1为基础的诱导体系简化为成分明确的E7(不含TGF-β)/E8(含TGF-β)诱导体系,发现在无TGF-β的条件下可诱导高效转分化获得神经前体细胞,而有TGF-β的诱导条件下重编程效率降低,但可获得诱导多能性干细胞。在获得神经前体细胞的过程中,内源性OCT4始终不被激活,因此该过程并非重编程为多能干细胞后再分化的过程。在论文的第二部分,我们发现,在尿液来源细胞重编程过程早期(0-6d)抑制TGF-β通路可以提高重编程效率;而在重编程后期(6-18d),抑制TGF-β通路可以高效获得神经前体细胞,不抑制TGF-β通路可以获得多能性干细胞。TGF-β在重编程早期可以诱导EMT相关基因SNAIL表达,进而诱导EMT,阻碍重编程。而在重编程后期,TGF-β可以诱导SMAD2表达,进而维持OCT4,NANOG基因的活化,促进细胞完全重编程为iPSC,若后期缺乏外源性TGF-β刺激,克隆无法维持内源性OCT4,NANOG基因的持续激活,因此,在内部高水平SOX2基因作用下,克隆转分化为NPC。综上所述,本研究为高效获得NPC或者iPSC提供了新的思路;同时,揭示了尿液来源细胞重编程过程中细胞命运转变的部分机理,为尿液来源细胞诱导NPC,或iPSC的临床应用提供了一定的理论依据,加深了对于重编程过程及细胞命运决定的认识。
语种中文
学科主题细胞生物学
页码112
内容类型学位论文
源URL[http://ir.foo.ac.cn/handle/2SETSVCV/1094]  
专题中国科学院广州生物医药与健康研究院
作者单位中国科学院广州生物医药与健康研究院
推荐引用方式
GB/T 7714
李希芮. TGF-β通路在尿液来源细胞命运决定过程中的调控机制研究[D]. 广州生物院. 中国科学院大学. 2016.
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