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内皮微环境NOTCH信号通路促进人多能干细胞造血分化
目的 体外诱导人诱导性多能干细胞(human induced pluripotent stem cells,hiPSC)向造血分化,富集生血内皮细胞,将其与高表达NOTCH信号通路配体DLL4的内皮细胞共培养,体外建立内皮微环境促进多能干细胞造血分化的研究模型,进一步研究明确内皮微环境影响造血干/祖细胞产生的作用及机制.方法 将携带runx1c报告基因的hiPSC通过spinEB方法诱导分化形成拟胚体(embryonic body,EB),在诱导分化第10天通过免疫磁珠分选技术(magnetic-activated cell sorting,MACS)分选富集出CD34 +的生血内皮细胞,将生血内皮细胞与高表达DLL4的内皮微环境细胞VeraVec共培养,进一步诱导其向造血干/祖细胞分化,终建立体外研究NOTCH信号通路促进多能干细胞向造血干/祖细胞分化的研究模型.结果 建立了单细胞培养hiPSC的技术方法,将单细胞培养的携带runx1c报告基因的hiPSC通过spinEB方法诱导其向造血细胞分化,在诱导分化第10天利用MACS技术分离富集了CD34 +的生血内皮细胞.同时获得了转染E4ORF1的人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cell,UVEC)VeraVec细胞,并对其NOTCH信号通路相关基因的表达进行了鉴定.结果表明,其在mRNA水平和蛋白水平均高表达NOTCH信号通路的配体DLL4.将分离富集的生血内皮细胞与高表达DLL4的内皮细胞共培养.结果显示,其能明显促进携带runx1c报告基因的hiPSC诱导分化时红色荧光tdTomato的表达和造血细胞的形成,以此作为模型可进一步研究内皮微环境促进多能干细胞向造血干/祖细胞分化的模型.结论 成功建立了spinEB方法诱导多能干细胞分化的技术方法,能高效在体外富集生血内皮细胞,并将生血内皮细胞与高表达NOTCH信号通路配体DLL4的内皮细胞共培养,在体外构建了内皮微环境促进内皮生血转化的研究模型,供进一步研究内皮微环境促进造血干/祖细胞分化的作用及其机制,为体外利用多能干细胞制备造血干/祖细胞奠定基础,有望终在体外获得有完整功能的造血干细胞,用于临床造血干细胞移植治疗及战场辐射损伤救治,有一定的社会和军事应用价值.
