miR-128-2骨髓嵌合和转基因小鼠模型的建立及其免疫表型分析

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microRNAs(miRNAs)是真核生物中一类长度约为22个核苷酸,参与基因转录后水平调控的非编码小分子RNA。近年来研究发现,MiRNAs参与了众多的生物学过程,如细胞的增殖分化和凋亡、个体发育和疾病的发生发展。现有的研究表明MiRNAs同样参与了免疫系统的各种细胞的分化发育。为进一步探讨miRNAs在淋巴细胞发育和活化中的作用,我们首先初步研究在部分淋巴细胞(monocytes、proB细胞、T细胞等)中miRNAs的表达差异。结果发现在不同细胞,甚至同一种细胞的不同发育阶段中,其miRNAs的表达谱呈现显著的差异。仔细分析miRNAs在不同免疫细胞中的表达谱,我们发现miR-128-2在DP T细胞中表达与其它检测的细胞有非常显著的差异。由此,在本课题中我们设想通过建立miR-128-2嵌合小鼠模型和miR-128-2转基因小鼠模型来进一步研究miR-128-2在淋巴细胞分化发育中的作用。为此,首先我们通过q-PCR和流式分析鉴定miR-128-2过表达的质粒pmscv-GW-Rfa-eGFP-miR-128-2能成功表达miR-128-2。在此基础上,为更好的研究miR-128-2对淋巴细胞发育的影响,我们一方面通过制备miR-128-2的逆转录病毒,感染骨髓干细胞,并建立miR-128-2过表达嵌合小鼠模型,通过FACS和PCR检测证明我们的嵌合小鼠模型成功建立。另一方面,为得到更好的稳定的研究模型,我们将pmscv-GW-Rfa-eGFP-miR-128-2用ScaI酶切线性化,并应用显微注射受精卵细胞制备miR-128-2转基因小鼠模型,经PCR检测发现,我们得到5只miR-128-2阳性小鼠模型。同时,我们通过构建miR-128-2的海绵miRNAs表达质粒(pMDH-PGK-GFP-miR-128-2-sponge),并建立miR-128-2-sponge嵌合小鼠和转基因小鼠模型,观察阻滞miR-128-2的表达对淋巴细胞发育的影响。进一步通过FACS分析发现:不管在嵌合小鼠中,还是在转基因小鼠模型中,我们均发现过表达miR-128-2后,其T细胞及各种T细胞亚群的比例和其在正常小鼠中发育无显著差异。但我们发现在过表达嵌合小鼠和转基因小鼠中,不管是在骨髓还是在外周的脾脏中,均出现B细胞的显著减少。而miR-128-2-sponge的嵌合小鼠和转基因小鼠B细胞比例轻度升高。由此我们认为miR-128-2在造血细胞的发育中主要影响了B细胞发育,且呈现为对B细胞的发育阻滞作用。进一步研究发现过表达miR-128-2后,并不影响B细胞的自我更新和凋亡,而是通过阻滞CLP向PreProB发育来实现的。最后,我们通过软件分析和PCR、荧光素酶素报告系统等预测miR-128-2在B细胞发育阻滞中的作用机制,初步发现,miR-128-2可能通过作用于多种基因如BCL11a、MALT、A2b等来调控B细胞的发育。其详细机制有待我们进一步探讨。总结我们现有的研究,我们成功建立了miR-128-2过表达嵌合小鼠和转基因小鼠动物模型,及miR-128-2-sponge嵌合小鼠和转基因小鼠等四种动物模型,为进一步研究miR-128-2的生物学功能提供强有力的研究工具。免疫表型结果提示miR-128-2主要阻滞了CLP向B细胞的发育。miR-128-2可能通过影响BCL11a、MALT、A2b等多种基因来调控B细胞的发育。这为阐明B细胞发育的分子调控提供了新的理论解释,也为miRNAs在淋巴细胞发育活化中的作用研究提供新的证据。
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