持续Wnt信号通路激活促进胚胎干细胞源造血干细胞的增殖

摘要

背景：如何提高胚胎干细胞诱导效率、促进胚胎干细胞源造血干细胞体外增殖成为目前急需解决的课题。目的：以外源性Wnt3a作为诱导剂，激活培养中的小鼠胚胎干细胞Wnt/β-catenin信号通路，观察该通路的激活是否促进胚胎干细胞向造血祖细胞的定向分化。方法：用外源性wnt3a（100μg/L）持续作用ES-E14TG2a小鼠胚胎干细胞21 d，通过细胞免疫荧光及蛋白免疫印迹检测细胞内β-catenin蛋白含量，QRT-PCR检测Wnt下游靶标基因的表达量来确定经典Wnt/β-catenin信号通路是否被激活，然后采用单层贴壁培养法诱导其向造血干细胞分化，流式细胞仪检测造血发育相关表面标志CD34＋/Sca-1＋，同时以QRT-PCR法检测造血相关基因的表达情况。结果与结论：ES-E14TG2a小鼠胚胎干细胞经wnt3a（100μg/L）连续培养21 d后发现β-catenin蛋白在细胞内积累；Wnt信号通路的下游靶标基因Pitx2、Frizzled、Sox17、Oct4的表达量均出现不同程度的增加，可见经典 Wnt/β-catenin 信号通路有被激活；单层贴壁培养法诱导其向造血干细胞分化的过程中检测到CD34＋/Sca-1＋细胞含量在14 d时占总细胞量高达20.2%，而对照组的仅占11.9%。造血相关基因骨形态发生蛋白4、FLK2及CD34的表达量均增加，而Smad5的表达则明显受到抑制。说明Wnt3a持续作用可激活Wnt/β-catenin信号通路，并促进ES-E14TG2a小鼠胚胎干细胞向造血干细胞的定向分化。