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题名	Dnmt1与miR128调控细胞命运转换的机制研究
作者	李响
答辩日期	2015-04-01
文献子类	硕士
授予单位	中国科学院研究生院
授予地点	广州生物院
导师	郑辉
关键词	iPSc 体细胞重编程 Dnmt1 细胞周期 miR128
学位名称	硕士
其他题名	Studying the Mechanisms of Dnmt1 and miR128 in Regulating Cell Fate Transitions
学位专业	生物化学与分子生物学
英文摘要	细胞命运转换是指细胞从一种细胞类型，转换成另外一种或几种细胞类型的现象，是利用干细胞相关技术获得功能性细胞，并展开细胞移植治疗过程中的重要步骤。本论文的研究主要致力于从两个角度揭示相关细胞命运转换过程中（去分化、分化和转分化）的具体机制，从而促进相关领域的发展。 第一部分研究主要揭示重编程与转分化过程中，DNA甲基化遗传对部分细胞命运转换（重编程与转分化）的调控作用。其中，DNA甲基化是表观遗传调控的重要组成部分之一。Dnmt1的主要作用是在DNA复制过程中维持基因组DNA整体的甲基化水平。在本课题中，研究者通过将Dnmt1表达调控与细胞周期调控相结合，从DNA甲基化水平及间充质-上皮转换（Mesenchymal-Epithelial Transition, MET）等方面研究其对体细胞重编程获得诱导多能干细胞（Induced Pluripotent Stem Cell, iPSc）的调控机制。在研究中发现，抑制Dnmt1的表达可以有效促进体细胞重编程。此外，由于下调Dnmt1表达会抑制细胞周期。我们在下调Dnmt1表达的同时加速细胞周期，发现能够更加显著的提高小鼠胚胎成纤维细胞（Mouse Embryonic Fibroblast, MEF）重编程效率。而这一重编程效率的提高与降低的5mC水平以及促进的MET过程密切相关。此外，在MEF转分化研究中发现，单独使用ESN2方法，能够使MEF转分化获得TuJ阳性神经细胞；联合使用shDnmt1，shp53与ESN2方法，能够使MEF转分化得到Nestin阳性及TuJ阳性神经细胞，且TuJ阳性比例下降。与单独使用ESN2方法相比，改变了MEF转分化方向。在本课题中，通过利用表观遗传调控与细胞周期调控相结合的研究手段，对去分化与转分化的调控机制进行探索，为进一步揭示细胞命运转换机制，提供一定的理论基础。 第二部分主要揭示miR128对神经干细胞（Neural Stem Cell，NSC）分化的调控机制。 MiR128是哺乳动物海马区内表达量较高的一种microRNA，其与MET，细胞周期等相关。在本课题中，分别从体外细胞水平与体内动物水平，对miR128调控NSC分化的机制进行研究。体外研究表明，miR128能够通过与DCX 3’UTR 849-856碱基位置特异性结合，进而能够在转录后水平抑制DCX表达。动物行为学研究发现，miR128能够导致小鼠空间学习、记忆能力下降，将miR128与DCX联合使用时，能够重塑学习、记忆能力。经检测发现，miR128能够通过降低DCX表达，导致小鼠空间学习、记忆能力下降。进一步研究发现，作为Alzheimer Disease早期诊断标志之一的Aβ42能够使小鼠空间学习、记忆能力下降；将Aβ42与DCX联合使用时，能够逆转该种现象。进一步检测发现，Aβ42能够通过促进miR128表达，间接导致学习、记忆能力障碍。通过对本课题的研究，一方面，对miR128调控干细胞分化机制进行探索，为细胞命运转换研究提供一定的理论基础；另一方面，通过对Alzheimer Disease可能的发病机制进行研究，从而为更好的了解Alzheimer Disease发病机理；针对病因，提出更具针对性的治疗手段等，提供理论支持。 在本课题中，得到以下结论：1）通过将Dnmt1表达调控与细胞周期调控相结合，发现通过被动去甲基化结合细胞周期加速，能够促进体细胞重编程，并且能够对MEF转分化方向产生影响。2）MiR128能够通过抑制DCX表达从而影响NSC体外分化，下调小鼠空间学习、记忆能力。
语种	中文
学科主题	生物化学与分子生物学
页码	126
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.foo.ac.cn/handle/2SETSVCV/1057]
专题	中国科学院广州生物医药与健康研究院
作者单位	中国科学院广州生物医药与健康研究院
推荐引用方式 GB/T 7714	李响. Dnmt1与miR128调控细胞命运转换的机制研究[D]. 广州生物院. 中国科学院研究生院. 2015.

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