转录因子jumu基因在果蝇细胞免疫中的功能及机制研究

Dysregulation of hematopoietic differentiation programme is at the origin of numerous pathologies, including leukaemias and autoimmune disease. Therefore, it is important to understand the function and regulatory mechanisms of novel genes in cellular immune responses. Many trancriptional regulators and signalling pathways involved in hematopoiesis are conserved between human and Drosophila，the fruit fly has become a good model for investigation the mechanisms underlying the generation of blood cell lineages and blood cell homeostasis. In order to understand the role of jumu in the cellular immune response,the jumu transgenic flies, and molecular biology, cell biology, genetics and immunological methods will be used in our experiment. In addition, functional analysis of transcription factor jumu in Drosophila cellular immune responses, including the plasmatocyte proliferation, phagocytosis, lamellocyte differentiation, melanotic tumor formation, and fat disintegration will be extensivly studied in third instar larvae; elucidate the relative role of cellular and humoral immune responses in Drosophila; demonstrate the cross talk between jumu and the hematopoietic transcriptional regulator; determinate the direct and indierect downstream target genes which were regulated by jumu in blood cell development. These results may lay the foundation for defining a new class of genes that are involved in cellular immune responses and hematopoietic disorders.

造血系统代谢失常或功能紊乱会引起白血病等血液系统肿瘤和自身免疫病的发生。因此，深入研究影响细胞免疫的基因的功能及作用机制，对揭示细胞免疫应答及血液系统肿瘤的形成具有重要意义。果蝇和人类存在许多高度保守的信号转导通路和转录因子调控血细胞的生长发育及功能。本研究利用jumu基因的多种转基因果蝇，采用免疫学、分子生物学、细胞生物学、遗传学等方法，明确jumu对浆细胞增殖和吞噬功能的影响；探索薄层细胞分化、黑色素瘤的产生、脂肪解体以及脂肪解体与细胞免疫应答的关系；揭示与调控细胞免疫应答的信号转导途径的相互关系；阐明jumu蛋白在细胞免疫中直接或间接调节的下游基因组；明确在转录过程中受jumu蛋白所直接调节的基因。此研究为进一步揭示jumu基因在细胞免疫中的功能及调控机理、发现调节细胞免疫的新的功能基因奠定理论基础。

造血系统代谢失常或功能紊乱会引起白血病等血液系统肿瘤和自身免疫病的发生。因此，深入研究影响细胞免疫的基因的功能及作用机制，对揭示细胞免疫应答及血液系统肿瘤的形成具有重要意义。研究利用jumu基因的多种转基因果蝇，采用免疫学、分子生物学、细胞生物学、遗传学等方法，明确jumu对浆细胞增殖和吞噬功能的影响；探索薄层细胞分化、黑色素瘤的产生、脂肪解体以及脂肪解体与细胞免疫应答的关系；揭示与调控细胞免疫应答的信号转导途径的相互关系；阐明jumu蛋白在细胞免疫中直接或间接调节的下游基因组；明确在转录过程中受jumu蛋白所直接调节的基因。Jumu是哺乳动物的同源基因为Foxn1，属于Forkhead (Fox)超家族。Jumu在造血系统低表达时游离的血细胞薄层细胞数量增加，但是吞噬能力降低，是由于细胞骨架形成相关基因的表达紊乱引起。另外，低表达时淋巴腺的成熟血细胞和晶细胞数量明显减少，薄层细胞增加，通过基因芯片和染色体免疫共沉淀筛选出被jumu直接或间接调节的基因。在造血系统和脂肪体中过量表达jumu时，发现脂肪体上有沉积的血细胞，这些血细胞逐渐趋向凋亡，最终形成黑色素瘤，此结果是由于jumu通过激活Toll途径从而引起，与STAT,JNK和Imd途径无关。另外过量表达jumu时发现脂肪细胞裂解现象。此结果说明jumu在造血系统中的起重要调节作用，而且通过Toll途径在造血系统和脂肪体间起重要的串扰作用。