从胚胎早期卵黄囊开始,造血过程一直伴随着哺乳动物的成长、发育、衰老等所有生命活动,直至死亡。而红细胞的异常分化、增殖会导致白血病的发生,这仍然是现在医学难以克服的难关。因此,对红细胞分化、增殖、凋亡等过程的研究一直是生命科学研究领域的重要内容之一。人体红细胞最早由胚胎卵黄囊的中胚层生成。3到4个月大时,发育成型的胎肝和脾脏负责红细胞的生成。当7个月之后,红细胞的生成开始转移至骨髓。骨髓中的多能干细胞,依次分化为单能干细胞,原始红细胞,早幼红细胞、中幼红细胞、晚幼红细胞,晚幼红细胞中细胞核高度固缩,细胞核被排出,成为网织红细胞,最后成熟为红细胞输送至全身。本课题组前期在小鼠E9.5到E17.5胎肝的差异蛋白质组研究中发现FUBP1具有明显的差异性表达。FUBP1(Far upstream element binding protein1)是一种单链DNA结合蛋白,有时也能与单链RNA结合。FUBP1的主要功能为结合到管家基因c-myc的启动子上游元件FUSE上,增强c-myc的转录,从而促进细胞的增殖。文献报道,小鼠胚胎期E12.5-E15.5为造血活跃期,而双向凝胶电泳结果显不,FUBP1在E9.5-E17.5有差异性表达,因此推测,FUBP1可能与小鼠的红系分化过程相关。本文以小鼠红白血病细胞MEL为研究模型,研究FUBP1是否参与红系细胞的分化过程。本文拟通过以下方面研究FUBP1的基本生物学功能及其与红系细胞分化的相关性。首先,用Western blot检测小鼠胎肝、不同组织、白血病细胞以及诱导剂诱导的MEL细胞中FUBP1的表达情况,确定FUBP1在胎肝中的表达差异,小鼠组织表达谱,白血病细胞表达情况及诱导过程中的表达差异。然后,用免疫细胞化学实验检测FUBP1在MEL细胞中的亚细胞定位,确定FUBP1在白血病细胞中的表达定位。之后,用短发卡RNA (shRNA)干扰FUBP1和c-myc的表达,研究两种蛋白干扰后的相互影响,以及FUBP1的干扰对细胞活力和诱导分化的影响。最后,将FUBP1用于临床诊断,研究FUBP1能否作为白血病诊断的生物标志物。结果显示：相比E15.5到E17.5,FUBP1在小鼠胎肝E12.5到E14.5的表达量较高,表明FUBP1参与胎肝造血过程,可能在红系分化中发挥作用。小鼠组织表达结果显示,FUBP1的表达具有组织特异性,在不同组织中表达量不同,肾和脑组织中的表达量最高,在其他组织中表达量很低或未检测到表达。此外,Western blot实验在正常的造血器官——骨髓中未检测到FUBP1的表达,但在癌变的细胞株MEL、K562和HL-60中有高表达,因此推测,FUBP1可能与血细胞癌变有关。进一步的研究发现,当MEL被SB或HMBA诱导向红系方向分化时,FUBP1的表达量都会被相应的降低,这就更进一步地说明了FUBP1与红系分化过程相关。RNA干扰MEL细胞中的FUBP1表达结果表明,干扰稳定株的MEL细胞活力下降,细胞增殖能力减弱。用SB诱导干扰稳定株和正常MEL细胞分化时,发现干扰稳定株更容易被诱导分化。这表明,FUBP1的表达抑制有利于细胞的诱导分化。而且,FUBP1被干扰后,c-myc的表达同样被抑制,但c-myc被干扰后,FUBP1的表达未发生改变,说明FUBP1的表达变化对c-myc有影响,但c-myc的表达改变对FUBP1的表达无影响或影响较小。临床样品分析发现,FUBP1在正常人全血样品中的表达量低于白血病人样品,而且不同类型的白血病人血样中FUBP1的表达量不同,这为白血病的诊断提供了新的依据。综上所述,FUBP1在小鼠胎肝造血期高表达；FUBP1在小鼠体内的表达具有组织特异性,在白血病细胞的细胞质与细胞核中都有表达；FUBP1与白血病细胞的癌变相关；FUBP1能够促进细胞的增殖,干扰后能够促进MEL细胞向红系方向分化；FUBP1的干扰能抑制c-myc的表达,c-myc的干扰对FUBP1的表达无影响；白血病人全血样品中FUBP1的表达量高于正常人全血样品。本文研究结果说明,FUBP1与不同类型的红系细胞分化相关,参与了胎肝造血过程、血细胞的癌变和白血病细胞向正常细胞分化的过程,有望为白血病的诊断和治疗提供新的途径。