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遗传 2024年第4期46卷 319-332页

作者：洪佳馨徐颂恩张文清刘伟华南理工大学医学院发育生物学与再生医学团队广州510006

中性粒细胞发生是一个高度有序且被精密调控的过程,造血相关转录因子在其中起着关键作用。造血相关转录因子通过与其辅因子相互作用或转录因子之间相互作用形成复杂的调控网络,调控网络的异常可导致白血病的发生。目前参与该过程的转录... 详细信息

中性粒细胞发生是一个高度有序且被精密调控的过程,造血相关转录因子在其中起着关键作用。造血相关转录因子通过与其辅因子相互作用或转录因子之间相互作用形成复杂的调控网络,调控网络的异常可导致白血病的发生。目前参与该过程的转录因子有几十种,它们的结构与功能被广泛研究,但对转录因子之间调控关系的研究则相对缺乏。人PU.1和cmyb参与中性粒细胞发生的多个阶段且它们的异常通常与血液疾病相关,但目前对于在体情况下两者之间是否存在调控关系以及如何相互作用尚不明确。本研究利用cmyb过表达(cmybhyper)和Pu.1缺陷(pu.1^(G242D/G242D))的斑马鱼模型,通过整体原位杂交、qRT-PCR、荧光报告系统以及拯救实验检测中性粒细胞发育过程中Pu.1和cmyb的相互作用关系。结果显示,在pu.1^(G242D/G242D)突变体中,中性粒细胞的cmyb表达量显著升高,而在cmybhyper中,中性粒细胞的pu.1表达量则无明显变化。进一步在pu.1^(G242D/G242D)突变体中注射MO(morpholino)来降低cmyb的表达,并使用SB以及BrdU染色检测中性粒细胞的数量和增殖情况,发现cmyb的敲低可以拯救突变体中中性粒细胞异常增生的表型。这些结果表明,在中性粒细胞发育过程中Pu.1可以负调控cmyb的表达量。最后,本研究通过构建多位点突变质粒和荧光报告系统,证实了Pu.1能够直接结合在cmyb启动子+72 bp位点,从而负调控其表达。综上所述,本研究明确了Pu.1可以通过调控cmyb的表达参与中性粒细胞的发育,为理解两者之间调控关系及其在疾病中的作用提供了新的线索。

关键词： Pu.1 cmyb 转录因子相互作用斑马鱼中性粒细胞

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cmyb overexpression leads to myelogenous and lymphoid hematological malignancy in zebrafish

cMyb overexpression leads to myelogenous and lymphoid hemato...

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第二届全国发育生物学大会

作者： Wei Liu Mei Wu Zhibin Huang Junwei Lian Jiahao Chen Tienan Wang Anskar YH Leung Yulin Liao Zhenhai Zhang Kuangyu Yen Zilong Wen Yiyue Zhang Wenqing Zhang Key Laboratory of Zebrafish Modeling and Drug Screening for Human Diseases of Guangdong Higher Education Institutes Department of Cell BiologySchool of Basic Medical SciencesSouthern Medical University State Key Laboratory of Molecular Neuroscience Division of Life Sciencethe Hong Kong University of Science and TechnologyClear Water Bay Division of Haematology Department of MedicineLi Ka Shing Faculty of MedicineThe University of Hong Kong State Key Laboratory of Organ Failure Research Southern Medical University Department of Cardiology Nanfang HospitalSouthern Medical University State Key Laboratory of Molecular Neuroscience Division of Life Sciencethe Hong Kong University of Science and Technology

The cmyb transcription factor is a key regulator of hematopoietic cell proliferation and differentiation and the dysregulation of cmyb activity often causes hematological ***,its pathogenetic role remains largely ***,we introduced a cmyb overexpressing transgenic zabrafish Tg(cmyb:eGFP),in which the expression level of cmyb is elevated continuously under the control of the endogenous cmyb *** cmyb overexpressing zebrafish,granulocytic hyperplasia was exhibited in all fish fromembryonic stage to ***,as the fish age,a substantial number of them develop acute myeloid leukemia(AML)-and acute lymphoid leukemia(ALL)-like disorders with the characteristics of infiltration of leukemic blasts in blood circulation and other non-hematopoietic tissues including gill,muscle,liver,eye and central nervous *** phenotypes resemble human myelodysplastic syndromes(MDS),AML and ALL,and anti-leukemia chemotherapy treatment could reduce the hematopoietic abnormality of Tg(cmyb:eGFP)embryos with cmyb overexpression were efficiently responded *** study establishes an animal model for dissecting the molecular basis underlying cmyb-associated leukemogenesisas well as for drug discovery.

关键词： cmyb overexpress myeloid lymphoid hematopoiesis leukemia

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cmyb and Cebp1 co-regulate zebrafish embryonic granulopoiesis

cMyb and Cebp1 co-regulate zebrafish embryonic granulopoiesi...

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第二届全国发育生物学大会

作者： Hao Jin Zhibin Huang Yali Chi Linfeng Zhao Fenghua Zhen Yahui Lan Li Li Wenqing Zhang Yiyue Zhang Zilong Wen State Key Laboratory of Molecular Neuroscience Division of Life Sciencethe Hong Kong University of Science and Technology Key Laboratory of Zebrafish Modeling and Drug Screening for Human Diseases of Guangdong Higher Education Institutes Department of Cell BiologySchool of Basic Medical SciencesSouthern Medical University The Key Laboratory of Freshwater Fish Reproduction and Development Ministry of EducationState Key Laboratory Breeding Base of Eco-Environments and Bio-Resources of the Three Gorges AreaSchool of Life ScienceSouthwest University

Abstract:Neutrophils play an essential role in immune defense and tissue remodeling in *** in neutrophil development and function are known to associate with the onset and the progression of a variety of human *** the genetic network orchestrating the lineage commitment,differentiation,and maturation of neutrophils remain incompletely ***,we utilize two hematopoiesis-defective zebrafish mutants,cmyband cebplto delineate the genetic program underlying granuloctye development during zebrafish embryonic *** show that loss of cmyb function severely impaired neutrophil development,leading to the failure of granule formation in neutrophils,which resemble neutrophil-specific granule deficiency(SGD)in *** but has little effect on *** mutants show synergistically effect on neutrophils maturation and cell number as indicated by WISH,SB staining and DIC *** data suggest that during primitive myelopoiesis,cmyb and Cebpl are co-effectors essential for ***,we aim to dissect the cellular basis underlying the myeloid defects in cmyband cebp1mutants as well as to explore their genetic and molecular relationships during *** a study should significantly contribute to our understanding of the genetic networks that orchestrate primitive myeloid cell development which may provide us a new target on SGD treatment.

关键词： zebrafish Granulopoiesis cmyb Cebp1.

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gfi1基因调控斑马鱼造血发育的机理研究

gfi1基因调控斑马鱼造血发育的机理研究

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作者：刘永祥南方医科大学

学位级别：硕士

研究背景血液系统疾病(如地中海贫血、免疫缺陷和白血病等)一直是影响我国人民健康的严重疾病,其发病率居高不下给整个社会的医疗保障体系带来沉重负担。究其深层次的原因,血液疾病发病率居高不下反映了人类对于造血调控和相关疾病发生... 详细信息

研究背景血液系统疾病(如地中海贫血、免疫缺陷和白血病等)一直是影响我国人民健康的严重疾病,其发病率居高不下给整个社会的医疗保障体系带来沉重负担。究其深层次的原因,血液疾病发病率居高不下反映了人类对于造血调控和相关疾病发生的分子机制和病理机制认识不足,因为血液系统正确作用与维持稳态依赖于各种血细胞的正常发育,而造血过程缺陷会导致多种血细胞或血管发育障碍。因此,在分子和细胞水平更好地了解造血细胞的发育与造血过程,将有助于逐步明晰血液系统疾病发病机理,从而拓展临床治疗血液系统疾病的应用潜能。在脊椎动物中,造血系统发育过程是各种血细胞发育、成熟,同时受到多个因子调控的复杂而又有序的动态过程。尽管各种血细胞组分的生理功能不同,但是它们有着同一祖先——造血干细胞(hematopoietic stem cells,HSCs)。造血系统的发育中,造血干细胞早期发育是最核心的过程。HSC的正确产生、维持、增殖以及顺利迁移及定位,对于动物体的胚胎期的器官发生以及成体中组织稳态的维持以及损伤修复均必不可缺[1,2]。从HSC向成熟血细胞分化的过程中,经历了造血祖细胞阶段和造血前体细胞阶段,最终分化生成所有谱系成熟血细胞。造血干细胞向各谱系发育分化的过程中需要多种调节分子的参与,转录因子在此过程中起了重要的调控作用,并且转录因子之间发生相互调控,从而形成复杂的调控网络。转录因子在造血细胞发育分化过程中起着重要的作用,各转录因子在细胞发育的不同时间及空间表达增强或减弱,使得造血干细胞或祖细胞向着某一谱系分化。Gfi1作为一种参与造血调控的转录抑制因子,该基因缺失或突变的病人表现为粒细胞成熟缺陷,阻滞于早幼粒阶段。虽然在Gfi1基因敲除小鼠实验中未发生白血病,但是由于GFI1功能的缺失,有助于白血病的发生,特别是髓系细胞白血病的发生,如AML。经典的模式生物如线虫、果蝇等与人类同源性相差甚远,而传统模式动物小鼠等哺乳动物繁殖速度较慢,且体积相对较大,难以实施高通量造血缺陷突变体的筛选。而且哺乳动物为子宫内发育,不利于观察胚胎期造血的表型。斑马鱼作为脊椎动物,在器官发育、造血调控、疾病发生等方面与人类高度相似。特别地,斑马鱼的血液和心血管系统早期发育与人类极为相似,不论是血液成分的组成,还是发育过程都非常相似,而且该系统的发育缺陷突变体仍然可以存活数天,为人们研究胚胎早期造血调控提供了极为有利的条件[3]。本论文前一部分分别应用TALEN靶向敲除技术、CRISPR-Cas9敲除技术,成功对斑马鱼AB品系gfi1aa基因、gfi1b基因进行敲除,获得多种不同基因型的gfi1aako突变体、gfi1bko突变体。并详细研究突变体在造血过程(原始造血和永久造血)中各个谱系标记物的时空表达情况以及各个谱系细胞的发育情况,旨在探讨gfi1aa基因以及gfi1b基因调控红系造血发育的机理。论文后一部分主要探索a-catenin、β-catenin对胚胎期造血干细胞迁移的作用,以期进一步明确造血干细胞迁移过程的相关细胞和分子调控机制。论文内容共分为两个部分:第一部分参加全国"斑马鱼1号染色体全基因敲除"项目及gfi1aa调控斑马鱼造血发育的机理研究;第二部分a-catenin、β-catenin对胚胎期造血干细胞迁移的作用研究。第一部分参加全国"斑马鱼1号染色体全基因敲除"项目及gfi1基因调控斑马鱼造血发育的机制研究1.目的本部分首先介绍CRISPR-Cas9及TALEN基因编辑技术,然后以斑马鱼为模式生物,利用这两种技术完成了以下两项工作:1)利用CRISPR-Cas9技术,参与全国"斑马鱼1号染色体全基因敲除"项目,对1号染色体上的ZKO编号为863～873的11个基因(vps37c、tmem132a、dnaja1、smu1b、rps6、btr01、c1h20orf27、muc13a、si:ch211-239f4.6、mucms1、si:ch211-239f4.4)进行基因敲除,筛选稳定遗传的F2代突变体。2)通过TALEN靶向基因敲除技术,利用斑马鱼模式生物对其造血系统发育基因gfi1aa进行敲除,获得造血发育缺陷的gfi1aa突变体。同时利用CRISPR-Cas9敲除技术,对gfi1家族另一个gfi1b基因进行敲除并获得gfi1bko突变体。最后,利用这两个突变体进行表型与功能研究,探索gfi1基因调控造血发育的细胞以及分子机理。2.方法1)主要采用CRISPR-Cas9基因组编辑系统,利用gRNA的靶向识别及Cas9的核酸切割作用。通过NCBI、Ensemb1和Smart网站查找相关基因的基本信息,对ZKO编号为863～873的11个基因进行靶点设计,合成相应的引物。体外转录得到相应的gRNA和Cas9 mRNA,混合共同显微注射到one-cell的野生型A

关键词： CRISPR-Cas9 TALEN 造血发育 gfi1 HSCmigration cmyb

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2,4-二氯苯氧乙酸对斑马鱼造血干细胞的影响

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同济大学学报（医学版） 2018年第5期39卷 49-53页

作者：张春兰方亭文赵明睿顾爱华南京医科大学公共卫生学院南京211166

目的观察2,4-二氯苯氧乙酸对斑马鱼胚胎的急性毒性和造血干细胞发育的影响。方法野生型斑马鱼胚胎暴露于2,4-D水溶液中,RT-PCR测定2,4-D暴露后斑马鱼胚胎cmyb基因表达水平,cmyb探针原位杂交和cmyb:e GFP转基因鱼系观察2,4-D暴露后斑马... 详细信息

目的观察2,4-二氯苯氧乙酸对斑马鱼胚胎的急性毒性和造血干细胞发育的影响。方法野生型斑马鱼胚胎暴露于2,4-D水溶液中,RT-PCR测定2,4-D暴露后斑马鱼胚胎cmyb基因表达水平,cmyb探针原位杂交和cmyb:e GFP转基因鱼系观察2,4-D暴露后斑马鱼胚胎造血干细胞的发育水平。结果急性毒性试验显示,5、10 mg/L 2,4-D组胚胎的死亡率随着暴露时间延长,胚胎死亡率维持在8%,而20 mg/L 2,4-D组胚胎的死亡率随着暴露时间延长,胚胎死亡率逐渐上升,至96 h时胚胎全部死亡。受精后48、72 h暴露组胚胎孵化率随着暴露浓度增加而减少,并呈现一定的剂量效应关系,受精72 h的LC50为16. 3 mg/L,95%的可信区间为(13. 2 mg/L,21. 3 mg/L)。与对照组相比,受精后48 h 10 mg/L 2,4-D组(t=13. 11,Pcmyb(t=28. 98,Pcmyb基因的表达导致斑马鱼胚胎造血干细胞发育毒性。

关键词： 2,4-二氯苯氧乙酸斑马鱼造血干细胞 cmyb

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