体细胞增殖速度与重编程效率相关性研究.pdf

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1、论文编号：博士学位论文体细胞增殖速度与重编程效率相关性研究姓姓名：徐雍羽名：徐雍羽号：0940160003学学号：0940160003所在院系：生命科学与技术学院所在院系：生命科学与技术学院学科门类：理学学科门类：理学学科专业：生物化学与分子生物学学科专业：生物化学与分子生物学指导教师：谢欣指导教师：谢欣二〇一四年五月二〇一三年六月 AdissertationsubmittedtoTongjiUniversityinconformitywiththerequirementsforthedegreeofDoctorofPhilosophyProliferationrateofsomatic

2、cellsaffectsreprogrammingefficiencyCandidate:Xu,YongyuStudentNumber:School/Department:0940160003SchooloflifeSciencesandTechnologyDoctorofScienceBiochemistryandMolecularBiologyDiscipline:Major:Supervisor:Xie,XinMay,2014 体细胞增殖速度与重编程效率相关性研究徐雍羽同济大学 学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校

3、要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者签名：年月日 同济大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做

4、出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：年月日 同济大学博士学位论文摘要摘要2006年体细胞重编程（Somaticcellreprogramming）技术的问世打破了体细胞分化不可逆性的传统观念，强化体细胞可塑性的存在。仅需外源转入Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc四个干性因子便就能完成终末分化的体细胞的重编程,其产生的诱导多能干细胞（inducedpluripotentstemcells，iPS细胞）的多项干性指标都与胚胎干细胞（Embroynicstemcell,ES细胞）高度类似，并避免了对囊胚的需求，为

5、再生医学的发展注入了新鲜血液。但是，这项技术的推广仍然受限于其极低的诱导成功率，并且具体的分子机制尚未研究透彻。在本学位论文的研究中，我们意外发现重编程四因子中c-Myc的缺失明显提升了小鼠胚胎成纤维细胞（Mouseembryonicfibroblasts,MEFs）的重编程效率。而且仅用Oct4,Sox2和Klf4（OSK）三因子诱导的小鼠iPS细胞（OSK-iPS细胞）在形态，干性基因表达等干性指标上都与小鼠ES细胞极为类似。除此之外，OSK-iPS细胞能产生具有生殖系传递能力的高质量嵌合体小鼠。通过四倍体补偿实验我们获得完全由OSK-iPS细胞发育来的小鼠，进一步证明了OSK-iP

6、S细胞具有发育全能性。在机制探索上我们发现早期感染三因子和四因子的MEFs出现了显著的增殖差异。c-Myc的引入明显缩短细胞分裂时间，促进细胞周期G1/S期转变，同时显著提高细胞周期相关的基因表达，而仅感染OSK的MEFs则处于一个缓慢的增殖状态。虽然感染OSK的MEFs在重编程早期增殖缓慢，但是所建立的OSK-iPS细胞增殖速度和四因子诱导的iPS细胞无异，并且细胞内一些关键的细胞周期基因表达也完成了转换。通过在重编程过程中调节c-Myc的病毒量，我们观察到重编程效率和早期体细胞增殖速度呈逆相关关系，暗示了减缓体细胞增殖有利于iPS细胞诱导。最后通过各类小分子处理或血清饥饿等途径，我们

7、降低了重编程早期体细胞的增殖速度从而提升了四因子诱导效率。至此我们的发现重点强调了调控体细胞增殖速度在重编程中的关键地位，而早期体细胞过度增殖的状态则不利于iPS细胞诱导。关键词：诱导多能干细胞，c-Myc，细胞增殖，小分子化合物I TongjiUniversityDoctorofPhilosophyAbstractABSTRACTThediscoveryofinducedpluripotentstem(iPS)cellschall