Ts65Dn小鼠造血干细胞对辐射诱导DNA损伤修复障碍研究

【摘要】唐氏综合症(DownSyndrome,DS)是人类常见的染色体疾病,患者有三条21号染色体,伴有肌肉、骨骼和神经发育异常,幼年患儿往往表现为造血系统异常,罹患急性巨核细胞白血病的几率增高。Ts65Dn小鼠与人类21号染色体有104个同源基因,与人类患者有相似的病理特症,例如学习和行为障碍,心脏病等,是目前常用的唐氏综合症模型。研究表明非整倍体可能降低DNA损伤修复功能,引起基因组的不稳定性。唐氏综合症相关的造血系统异常和恶性肿瘤可能与造血干细胞(HSCs)自我更新能力受损,造血系统基因不稳定有关,为此我们利用唐氏综合症模型小鼠对Ts65Dn小鼠造血干细胞数量、功能及辐射诱导DNA损伤修复机制进行研究。研究发现与野生型对照小鼠(Wildtype,WT)相比,Ts65Dn小鼠的骨髓造血干细胞HSCs数量明显减少,造血祖细胞(HPCs)水平没有明显变化；体外单细胞克隆实验结果显示Ts65Dn小鼠HSCs单细胞克隆形成率明显低于对照小鼠,表明Ts65Dn小鼠骨髓HSC数量减少、功能下降。利用γH2AX表达检测Ts65Dn小鼠HSC/HPC损伤DNA双链断裂(DSB),发现Ts65Dn小鼠γH2AX表达水平高于对照小鼠；体外2Gyγ射线照射后1小时,两种小鼠的HSCs的DSB水平没有差异,但是随着时间延长,照射后3小时和6小时后Ts65Dn小鼠的HSCs的未修复的DSB水平显著高于对照组小鼠。且照射后Ts65Dn小鼠HSCs的克隆形成能力显著降低。与对照小鼠相比,Ts65Dn小鼠造血祖细胞体外克隆能力和DSB水平以及照射后DSB修复能力没有显著差异。结果提示Ts65Dn小鼠在HSC水平出现了DNA损伤修复障碍及功能损伤。USP16基因编码一种去泛素化酶,Ts65Dn小鼠因多余的基因拷贝表达过高的,USP16基因,可能是造血干细胞DSB修复缺陷的重要分子机制。应用RT-PCR两个不同探针检测发现,与WT相比,Ts65Dn小鼠HPC内USP16表达分别升高1.45倍和1.53倍。而HSC内USP16表达分别升高2.21倍和2.04倍。由于Ts65Dn小鼠HSC中USP16过高表达会引起H2A和H2AX的过度去泛素化,干扰双链断裂位置修复蛋白乳腺癌1号基因(BRCA1)复合体,p53结合蛋白(53BP1)等分子的招募,这可能与Ts65Dn小鼠HSC出现DSB修复障碍有关。综上,我们应用Ts65Dn小鼠作为唐氏综合症动物研究模型,发现Ts65Dn小鼠的造血干细胞出现数量和功能的异常,辐射敏感性增加；Ts65Dn小鼠HSC出现DSB修复障碍,可能与USP16在Ts65Dn小鼠HSC中高表达有关。DSB的正常修复是维持基因稳定性的重要因素。本项研究结果表明Ts65Dn小鼠造血干细胞DSB修复障碍可能是唐氏综合症病人早年造血系统异常以及白血病高发的原因之一。USP16有可能成为唐氏综合症治疗中的潜在靶点。
【作者】王营营；
【导师】孟爱民；周道洪；
【作者基本信息】北京协和医学院，放射医学，2014，博士
【关键词】唐氏综合症；造血干细胞；DNA双链断裂(DSB)修复；辐射；

【参考文献】
[1]曹武.基于个人—组织价值观契合度的企业员工敬业度研究[D].中南林业科技大学,企业管理,2014,硕士.
[2]杨倩.大型商业银行信贷制度与关系型信贷形成研究[D].山东大学,西方经济学,2013,硕士.
[3]亓传旺.慢性丙型肝炎抗病毒治疗对甲状腺功能的影响[D].吉林大学,内科学,2013,硕士.
[4]叶娟.黄土丘陵区旱地农田生态系统N_2O排放特征及其影响因素研究[D].西北师范大学,环境工程,2013,硕士.
[5]胡淼.船舶电力推进永磁同步电机控制系统的研究[D].大连海事大学,轮机工程,2013,硕士.
[6]张芬芬.无界区域上半线性椭圆方程组解的存在性[D].湖南师范大学,应用数学,2013,硕士.
[7]吕新阁.基于DSP的单相APFC的研究与设计[D].杭州电子科技大学,电路与系统,2013,硕士.
[8]郭丰晨.国际资本流动和人民币汇率改革[D].南开大学,世界经济,2010,硕士.
[9]王艳.小鼠异基因骨髓单个核细胞多次输注诱导免疫耐受的初步研究[D].遵义医学院,内科学（专业学位）,2013,硕士.
[10]于潇.基于脉搏波速度的无创连续血压测量系统研究[D].吉林大学,测试计量技术及仪器,2013,硕士.
[11]方晓梅.粘细菌的分离纯化及分类研究[D].河北大学,微生物学,2002,硕士.
[12]申曜林.胡锦涛青年工作理论探析[D].湖南师范大学,中共党史,2013,硕士.
[13]王海瑞.综合医院急诊部建筑物理环境现状及控制对策研究[D].北京建筑大学,建筑技术科学,2013,硕士.
[14]王斌,胥灵晓,孟瑞奇,索林,毕立华,吴立新.基于PEI、NaP_5W_(30)~(14-)、GO@F静电自组装薄膜的制备及电化学调控荧光开关性质研究[A].中国化学会.中国化学会第十四届胶体与界面化学会议论文摘要集-第1分会：表面界面与纳米结构材料[C].中国化学会:,2013:2.
[15]安应飞.GO增强UHMWPE和PMMA的摩擦学性能研究[D].兰州大学,口腔临床医学,2013,硕士.
[16]韩宗芬,余潮,孙建华,杨艳屏.一种基于组件结构的协同检测模型[J].计算机工程与科学,2005,07:10-12.
[17]傅乃芹.从《时务报》的创办看梁启超的新闻编辑思想与成就[D].河南大学,新闻学,2004,硕士.
[18]梁绪涛.利率市场化背景下中小企业融资问题研究[D].长安大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[19]陈明.云南省旅游专业应用型本科人才培养研究[D].云南师范大学,高等教育学,2013,硕士.
[20]张博.分子筛负载过渡金属催化燃烧脱除一氯甲烷的研究[D].北京化工大学,化学工程与技术,2013,硕士.
[21]王学进.奶牛识别定位设备关键技术的研究[D].东北农业大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[22]刘超.硬质合金刀片电火花摆碾加工工艺及装置研究[D].青岛理工大学,机械工程,2012,硕士.
[23]刘凌霄.一种高速低功耗空间光调制器的驱动电路设计[D].西安电子科技大学,软件工程,2012,硕士.
[24]李建平.广西建设研究会研究（1937-1944）[D].华中师范大学,中国近现代史,2013,硕士.
[25]乔桥.论我国羁押必要性审查机制的完善[D].华中师范大学,诉讼法学,2014,硕士.
[26]邱燕.显微手术机器人从手操作臂机构设计与优化[D].天津大学,机械制造与自动化,2004,硕士.
[27]李想.侵占罪犯罪对象的界定[D].兰州大学,刑法学（专业学位）,2013,硕士.
[28]郭红庆.自媒体化网络广播电台“云传播”机制研究[D].西南大学,传播学,2014,硕士.
[29]张冬梅.试论语文审美教育同网络文学的关系[D].湖北大学,课程与教学论,2011,硕士.
[30]冯昊川.赣南脐橙质量安全追溯系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[31]王荣培.面向构件的供应商管理模型研究与实现[D].南京航空航天大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[32]石丽梅.基于融合技术的语音质量评价算法的研究[D].哈尔滨理工大学,信号与信息处理,2012,硕士.
[33]王琪.城市历史保护的若干理论与方法——英国的经验[D].浙江大学,2003.
[34]李超.基于切换系统理论的有源电力滤波器控制策略及仿真研究[D].郑州大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[35]唐斌.ID3算法在地质灾害易发性评价中的应用[D].长安大学,地质工程,2013,硕士.
[36]蒋大伟.基层部队饮食保障社会化管理研究[D].中国地质大学（北京）,工商管理,2014,硕士.
[37]张金秀.移情训练与交往归因训练对小学儿童攻击行为影响的干预研究[D].河北师范大学,发展与教育心理学,2013,硕士.
[38]傅新涛.武高科房地产公司新地东方明珠项目营销策略研究[D].湖南大学,工商管理,2013,硕士.
[39]汤彪.兆瓦级直驱永磁风力发电机组变桨距控制系统设计[D].湖南大学,电气工程,2011,硕士.
[40]朱凌志,陈宁,王伟.兼顾接入地区无功需求的风电场无功控制策略[J].电力系统自动化,2009,05:80-85.
[41]郭城.汽车物流中MILK-RUN模式的运作及成本分析[D].吉林财经大学,企业管理,2014,硕士.
[42]黄朝朝.毛竹种子组织培养研究[D].广西师范大学,植物学,2013,硕士.
[43]田宝星.黑龙江省黑土区玉米生产潜力变化特征研究[D].东北农业大学,农业生态,2013,硕士.
[44]席沛钊.山西农村社会管理机制创新[D].山西师范大学,马克思主义中国化研究,2014,硕士.
[45]解德渤.徜徉于教学的自由世界[D].厦门大学,高等教育学,2014,硕士.
[46]张立群.孕中期HCMV宫内感染与母体血Free-β-HCG水平相关性研究[D].青岛大学,病原生物学,2013,硕士.
[47]段美蓉.产油微生物菌体高值化利用研究[D].北京化工大学,粮食、油脂及植物蛋白工程,2013,硕士.
[48]张川,冯哲圣,陈金菊,王焱,金雄,胡静.磷酸铁锂/石墨烯正极材料的固相合成及电化学性能研究[A].中国硅酸盐学会固态离子学分会.第16届全国固态离子学学术会议暨下一代能源材料与技术国际研讨会论文摘要集[C].中国硅酸盐学会固态离子学分会:,2012:1.
[49]周娟娟.辣椒秧和马铃薯秧青贮调制研究[D].甘肃农业大学,草地生物多样性,2013,硕士.
[50]王晖.区域创新与区域经济发展的关系研究[D].浙江工业大学,技术经济及管理,2012,硕士.