基因在造血干细胞自我更新中的调控作用.doc

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1、基因在造血干细胞自我更新中的调控作用【摘要】　　造血干细胞(hematopoieticstemcell,HSC)具有高度自我更新能力和多向分化潜能,HSC的自我更新是由促进生长的正调控信号和导致凋亡的负调控信号之间的平衡来调控的。在正调控信号中，HOXB4通过激活不同的信号通路增强HSC的自我更新，同时又不影响维持正常稳态造血的调控机制。提高HOXB4的表达水平,能够极大地增强HSC的自我更新功能，但基本不影响细胞的分化、系特异性及终末细胞的形态和功能。不仅如此，HOXB4还可增强胚胎干细胞(embry

2、onicstemcell,ESC)的造血潜能，促进ESC向造血细胞分化。因此，HOXB4和（或）HOXB4的靶基因的表达上调可能在干细胞移植和基因治疗等方面具有广阔的应用前景。本文就HOXB4基因参与调控造血干细胞的自我更新，HOXB4对HSC的分化特异性及终末分化的“零”效应及HOXB4调控HSC自我更新的分子机制等进行综述。【关键词】HOXB4基因造血干细胞自我更新　　RegulatoryRoleofHOXB4inSelfrenewalofHematopoieticStemCells——Revie

3、wAbstractSelfrenewalandmultilineagedifferentiationofhematopoieticstemcell(HSC)aretheirfunctionalcharacteristics.TheregulationofHSCselfrenewalisgovernedbyabalancebetweenpositiveregulatorysignalspromotinggrowthandnegativeregulatorysignalsresultinginapopt

4、osis.Amongthepositiveregulatorysignals,HOXB4activatesdistinctpathwaysthatenhanceselfrenewaldivisionsofHSCwithoutoverridingtheregulatorymechanismsthatmaintainnormalsteadystatehemopoiesis.TheupregulationofHOXB4geneexpressioncangreatlypromotetheHSCselfre

5、newal,butdoesnotaffecttheHSCdifferentiation,themorphologyandfunctionoflinagespecificcellsandterminallydifferentiatedbloodcells.Furthermore,HOXB4canenhancethehematopoieticpotentialofembryonicstemcell(ESC),promotingthedifferentiationofESCintohematopoieti

6、ccells.Asaconsequence,upregulationofHOXB4expressionand/orcorrespondingHOXB4targetgenescanhaveenormoustherapeuticalpotentialforhumanHSCinthestemcelltransplantationandgenetherapy.InthisreviewtheregulatoryroleofHOXB4inHSCselfrenewal,“zero”effectofHOXB4ondi

7、fferentiationspecificityofHSClinesandterminaldifferentiationcells,andmolecularmechanismsofregulatingHSCselfrenewalbyHOXB4aresummarised.KeywordsHOXB4；hematopoieticstemcell；selfrenewal8造血干细胞(hematopoieticstemcells,HSC)具有高度自我更新能力和多向分化潜能,并能够维持两者之间的平衡。HSC的自

8、我更新和多向分化之间的平衡受到包括转录因子、细胞周期调控因子、生长因子和黏附分子在内的复杂的内部和外部信号的严格调控［1］。正常情况下，HSC经过不对称有丝分裂形成两个子代细胞，其中一个仍维持造血干细胞的全部特征，即自我更新（selfrenewal）。自我更新使得干细胞池的大小（干细胞的数量）和质量维持不变，因而又称为自我维持（selfmaintenance）。另一个子细胞在有丝分裂过程中特征发生改变，走向逐渐分化的途径,离开干细胞池进