轉錄因子Ikzf1促進小鼠胎肝來源紅系細胞終末分化

王佳鑫，余東林，楊 希，劉雪會，呂 湘

中國醫(yī)學科學院基礎醫(yī)學研究所 北京協(xié)和醫(yī)學院基礎學院 病理生理學系 醫(yī)學分子生物學國家重點實驗室，北京 100005

成熟的哺乳動物紅細胞是無核的。紅系造血在祖細胞階段具有正常的細胞核,進入終末分化后經歷原始紅細胞(proerythroblast, ProE)、早幼紅細胞(basophilic erythroblast, BasoE)、中幼紅細胞(polychromatophilic erythroblast, PolyE)以及晚幼紅細胞(orthochromatic erythroblast, OrthoE)時期,細胞核固縮并最終被排出[1]。

Ikzf1編碼含6個鋅指結構的轉錄因子IKAROS,是鋅指 DNA 結合蛋白家族成員,與染色質重塑相關,對造血系統(tǒng)的發(fā)育至關重要。IKAROS參與染色質重塑復合物SWI/SNF 相關蛋白復合物(PYR 復合物)的DNA結合,其含量與PYR復合物形成具有劑量效應[2]。IKAROS缺失小鼠存在淋巴細胞、干細胞和多種造血細胞缺陷,包括貧血和巨核細胞異常。其缺失還可引起珠蛋白基因簇γ 到 β發(fā)育開關的轉換延遲[3]。但Ikzf1在紅系終末分化過程中的作用尚不十分清楚。

SCENIC(single-cell regulatory network inference and clustering)分析可基于單細胞轉錄組數據預測轉錄因子[4]。本研究使用SCENIC分析對人和小鼠骨髓紅系細胞單細胞轉錄組進行數據挖掘,并在小鼠胎肝體外分化系統(tǒng)中驗證預測所得轉錄因子Ikzf1基因是否調控紅系終末分化。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 細胞:人胚腎上皮細胞系HEK-293T(ATCC細胞庫);原代小鼠胎肝Ter119陰性細胞取自C57BL/6J孕鼠(北京維通利華實驗動物技術有限公司)E13.5胎肝,通過Ter119磁珠陰性分選獲得。

1.1.2 試劑:地塞米松、β-巰基乙醇、全轉鐵蛋白(holo-transferrin)、MTG和膽固醇(Sigma-Aldrich公司); 培養(yǎng)基IMDM (Iscove’s Modified Dulbecco’s Medium)和DMEM(Dulbecco’s Modified Eagle Medium)(Servicebio公司);SCF和IGF-1(Stem cell公司);EPO和IL-3(Peprotech公司);胎牛血清(fetal bovine serum, FBS)、L-谷氨酰胺(L-glutamine)和PFHM-Ⅱ(Gibco公司);重組人胰素(翎圣公司);Ter119磁珠(BD公司);F108和青霉……