下调p18ink4c基因表达三维培养系统扩增人造血干细胞

造血干细胞体外扩增的常规方法仅能扩增细胞数量，而使之丧失干细胞特性。对细胞周期进行调控有望克服此缺点。我们前期工作已构建细胞周期调控分子p18ink4c的腺病毒siRNA载体，感染人脐血CD34+细胞后取得扩增效果，但由于腺病毒对造血干细胞的感染效率较低，扩增效果受限。为此，我们将目光投向前期另一工作-运用藻酸盐三维培养系统进行脐血单个核细胞的培养扩增，我们发现在三维系统培养中，CD34+细胞获得明显的扩增，克隆形成能力增强，NOD/SCID小鼠移植模型中验证扩增后的细胞可以在小鼠体内重建人源性造血。因此，我们本次研究拟将ADV-p18siRNA感染人脐血CD34+细胞后运用藻酸盐三维系统进行后续培养，以在体外明显扩增具有自我更新和重建造血能力的造血干细胞，并经NOD/SCID小鼠异种移植模型以进行验证；同时，研究该系统内感染效率及相关通路的变化。本研究将为造血干细胞体外扩增提供新的途径。

造血干细胞在体内扩增的同时可以保留其自我更新的干细胞特性，维持这一特性有赖于其在体内所处的有骨髓间充质干细胞、及其分化而来的各种基质细胞与细胞外基质、细胞因子等组成的微环境以及精确的细胞周期调控。脐血作为获得移植用造血干细胞的重要来源之一有其独特的优势，但最大的问题在于单份脐血的造血干细胞数量不足，因此有必要发展出有效的体外扩增脐血来源造血干细胞的方法。我们将人脐血单个核细胞和脐血CD34+细胞均包装于藻酸盐三维培养系统，证明了在静止或旋转培养系统内，脐血来源的CD34+细胞均得到更好的扩增。但两者相比，单个核细胞培养的克隆呈现集聚生长模式，而CD34+细胞的增殖克隆呈现分散模式，且单个核细胞培养中CD34+比例增高而CD34+细胞培养后CD34+比例是降低的，推测这可能与单个核细胞中的非CD34+细胞成分如间充质干细胞有关。在此基础上，我们将骨髓间充质干细胞包装于藻酸盐微球中培养，发现骨髓间充质干细胞可以在藻酸盐三维系统中扩增，且扩增后细胞的成脂能力与常规培养方式相仿。然后我们又利用慢病毒载体感染人脐血CD34+细胞，以siRNA的方式下调了其p18ink4c表达，发现下调该基因表达以后，人脐血CD34+细胞获得更好的扩增效果及CFC形成能力。本课题执行期间共发表SCI论文4篇，参与培养硕士研究生3名、博士研究生2名，已毕业硕士研究生2名。