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目的:本文旨在研究造血干细胞（Hematopoietic stem cell,HSC）对造血干细胞龛（HSC niche）的稳态维持及转分化重建作用。方法:（1）检测造血细胞异常的患者其造血干细胞龛的功能是否发生变化:收集白血病病人和正常供体的骨髓样本,通过酶联免疫吸附（ELISA）分别检测白血病病人和正常供体骨髓中非造血类基质细胞所表达的微环境因子:趋化因子12（CXCL12）、干细胞因子（Stem cell factor,SCF）、E 选择素（E-selectin）、骨桥蛋白（Osteopontin,OPN）、早期 B 细胞因子 3（Early B-cell factor 3,Ebf3）、血管生成素1（Angiopoietin-1,Angpt1）的表达情况来判断造血干细胞龛的功能。（2）检测造血细胞异常的小鼠其造血干细胞龛的变化情况:将Atg7f/f小鼠与Vav-iCre小鼠进行杂交,获得造血系统Atg7基因特异性缺失的Atg7f/f;Vav-iCre小鼠,该小鼠作为造血细胞异常的小鼠模型。通过微计算机断层扫描技术（Micro-CT）分别检测造血系统Atg7基因特异性缺失的小鼠（Atg7f/f;Vav-iCre）以及正常野生型小鼠（Wide type,WT）的骨髓结构。将Atg7f/f;Vav-iCre小鼠与WT小鼠的腿骨做苏木精-伊红染色切片（H＆E）,比较Atg7f/f;Vav-iCre小鼠与WT小鼠骨的变化情况。采用多色流式细胞术分析Atg7f/f;Vav-iCre小鼠与WT小鼠全骨髓中非造血类基质细胞的比例和凋亡水平。分别通过定量实时聚合酶链锁反应（Q-PCR）与酶联免疫吸附（ELISA）检测Atg7f/f;Vav-iCre小鼠与WT小鼠非造血类基质细胞中微环境因子（Niche factor）的转录水平和蛋白表达水平情况。（3）检测移植正常的HSC是否可以重建受损伤的HSC niche:将正常健康小鼠的HSC通过尾静脉移植到经过X射线5Gy辐照的Atg7f/f;Vav-iCre小鼠体内,实验共分为三组:1)WT阳性对照小鼠;2)Atg7f/f;Vav-iCre阴性对照小鼠;3)移植HSC后的实验受体鼠（Atg7-/-Host）。移植16周后,通过多色流式细胞术检测受体小鼠骨髓中造血类细胞Atg7基因的表达情况和髓淋系细胞的比例变化情况;将受体小鼠的脾脏与对照组进行比较,以此判断移植是否成功。通过Micro-CT、H＆E检测受体小鼠骨结构的恢复情况。此外,我们还关注了骨髓中基质细胞的比例以及通过Q-PCR和ELISA检测受体小鼠基质细胞中微环境因子的重建情况。将Atg7f/f;Vav-iCre小鼠中异常的造血干细胞通过尾静脉移植到经过X射线9Gy辐照的CD45.1小鼠体内,检测受体小鼠的骨结构以及受体小鼠niche细胞的功能是否能够得到恢复。（4）检测受体小鼠移植HSC后重建的非造血类的基质细胞是否由于HSC转分化而来:将全身泛表达红色荧光的RosamT/mG雄性小鼠的HSC移植到经过X射线5Gy辐照的雌性Atg7f/f;Vav-iCre小鼠体内;16周后,多色流式细胞术检测受体小鼠骨髓中来源于供体小鼠HSC的基质细胞（PE+）比例,检测其是否表达巨噬细胞的表面标记物来排除吞噬结果。成像流式细胞仪检测受体小鼠骨髓中基质细胞与PE+共定位的情况。通过免疫荧光对小鼠骨组织进行原位杂交,共聚焦激光扫描显微镜检测基质细胞是否带有供体来源的红色荧光。分选雌性受体小鼠的基质细胞,提取其DNA,PCR检测是否携带有雄性供体来源的Ddx3y基因。（5）检测带有供体HSC表面标记物的非造血类基质细胞是否由供体来源的造血细胞与受体基质细胞融合所产生:将全身泛表达红色荧光的RosamT/mG小鼠的HSC移植到经过受体小鼠体内,通过多色流式细胞术对受体小鼠携带有红色荧光的基质细胞与对照组RosamT/mG小鼠的基质细胞进行DNA含量分析。PCR检测受体小鼠基质细胞的RosamT/mG基因型,是否由原来的野生型转变为供体源的纯合型,还是由于细胞融合产生杂合型。使用共聚焦激光扫描显微镜检测受体小鼠转分化的基质细胞是否出现融合型的多核细胞。通过核型检测,进一步判断PE+基质细胞的染色体数量,是否由于融合产生了多倍体细胞。结果:（1）ELISA结果显示,白血病病人的骨髓中微环境因子的表达量与正常人体骨髓相比显著降低。微环境因子主要由微环境中的基质细胞表达,是衡量造血干细胞龛功能的重要指标。说明造血细胞异常导致造血干细胞龛功能异常。（2）小鼠杂交后获得Atg7f/f;Vav-iCre小鼠,Micro-CT和H＆E结果显示Atg7f/f;Vav-iCre小鼠由于HSC异常,导致松质骨骨小梁变稀疏,皮质骨变薄,骨髓腔出现空洞。多色流式细胞术检测结果表明全骨髓中非造血类基质细胞,内皮细胞,间充质干细胞的比例异常升高,凋亡水平增加。Atg7f/f;Vav-iCre小鼠的基质细胞中微环境因子的转录水平以及蛋白表达水平都有显著降低。（3）将CD45.1小鼠的HSC通过尾静脉移植到经过X射线5Gy辐照的Atg7f/f;Vav-iCre小鼠体内。流式结果显示受体小鼠的造血类细胞中Atg7基因mRNA水平显著升高,骨髓中髓系和淋系比例恢复正常;小鼠的脾脏肿大得到有效恢复。说明移植的HSC可以正常向下分化为造血类细胞,成功修复造血系统。Micro-CT和H＆E结果显示受体小鼠的松质骨骨小梁得到恢复,皮质骨厚度增加。同时受体小鼠原本比例异常升高的基质细胞的比例下降,微环境因子的转录水平和蛋白表达水平显著升高。将Atg7f/f;Vav-iCre小鼠中异常的HSC通过尾静脉移植到经过X射线9Gy辐照的CD45.1小鼠中,Micro-CT和H＆E结果显示受体小鼠的松质骨和皮质骨破坏严重,微环境因子的转录水平非常低。（4）将RosamT/mG小鼠的HSC通过尾静脉移植到经过X射线5Gy辐照的Atg7f/f;Vav-iCre小鼠体内。流式结果显示受体小鼠内皮细胞的红色荧光比例达到40%左右,间充质干细胞红色荧光比例达到20%左右,并且均不是巨噬细胞吞噬所造成的假阳性结果。成像流式结果同样表明内皮细胞和间充质干细胞携带有红色荧光。共聚焦结果展示了内皮细胞,脂肪细胞以及成骨细胞与红色荧光共定位的现象。此外,在受体雌性小鼠基质细胞中检测到了Ddx3y基因存在,该基因是供体雄性小鼠Y染色体上的一个特异性基因。（5）多色流式检测结果表明,受体小鼠的DNA数量与正常小鼠相比没有显著性差异。受体小鼠PE+基质细胞的基因型为RosamT/mG纯合,与供体RosamT/mG小鼠保持一致。与此同时,共聚焦结果显示PE+基质细胞没有出现多核体的现象。染色体核型检测结果表明,处于分裂中期的PE+基质细胞为正常二倍体染色体条数40,没有出现多倍体细胞。以上结果均表明,受体中带有供体标记的非造血类基质细胞不是由供体来源的造血细胞与受体基质细胞融合所产生,受体小鼠非造血类的基质细胞由供体HSC转分化而来。结论:（1）造血细胞异常导致造血干细胞龛损伤。（2）移植正常的造血干细胞可以重建受损伤的造血干细胞龛。（3）造血干细胞可以通过转分化为非造血类的基质细胞。