β-catenin表达丰度扰动对Apc缺陷型造血干细胞生存与功能的影响研究
抑癌基因APC(Adenomatous polyposis coli.)通过Wnt信号级联作用参与结肠癌的发生和发展。此外，Apc还参与细胞多种生物学功能，如细胞迁移和粘附、纺锤体组装和染色体分离。本实验室先前的研究首次阐明了Apc在成体造血系统中的重要作用。 研究结果表明，在体内条件敲除Apc可以显著增加造血干细胞和造血祖细胞(HSCs/HPCs)的细胞凋亡，并且加速细胞周期进程，最终导致细胞迅速消失并造成骨髓衰竭。另外，我们发现Apc缺失还可引发髓系祖细胞(CMP、GMP和MEP)及淋巴系祖细胞的衰竭。Apc敲除后Cdkn1a、Cdkn1b和Mel1的表达水平显著下降。上述结果说明Apc在维持HSC和HPC的存活方面起到重要作用。 然而在HSCs/HPCs中调控Apc功能的分子机制尚不清楚。通过遗传学的方法，我们证明了β-catenin失活可以挽救Apc缺失引起的HSCs/HPCs衰竭，进而防止Apc缺失的小鼠诱发骨髓衰竭，挽救小鼠生命。β-catenin缺失可以抑制Apc缺失小鼠HSCs/HPCs的过度增殖和凋亡，以及它们在髓细胞和红细胞分化中的缺陷。另外，β-catenin缺失可以逆转LSKs中由Apc缺失引起的Cdkn1a,Cdkn1b和Mcl1的下调。在长期造血干细胞功能学实验中，Apc和β-catenin均缺失小鼠的HSCs与β-catenin缺失及对照组相比拥有显著增强的自我更新能力。 除了调控Wnt/β-catenin信号通路，Apc还在293T细胞和结肠癌细胞中负调控mTOR信号通路[1，2]。我们建立了动物模型来验证在造血细胞中Apc缺失是否可以激活mTOR信号通路，从而协助Apc缺陷引发造血干细胞枯竭。但是，我们发现骨髓细胞和Lin细胞中敲除Apc并不能激活mTOR信号通路，mTOR信号通路的抑制剂雷帕霉素（rapamycin）也不能使Apc缺陷的小鼠免于骨髓衰竭。这说明在造血细胞中Apc缺失并不能激活mTOR信号通路。 综上所述，我们的发现说明Apc主要通过β-catenin介导的途径调控HSCs/HPCs的存活、增殖及分化。同时也说明包含β-catenin在内的多个Apc下游靶标可能协同调节HSC的自我更新。
抑癌基因APC;β-catenin信号通路;造血祖细胞;造血干细胞;细胞凋亡;mTOR信号通路
复旦大学
博士
遗传学
余龙
2013
中文
R735.35;R730.21
81
2015-05-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）