TF组织特异性表达的表观遗传学调控研究

组织因子（TF）是凝血过程的启动因子，在胚胎发育早期，滋养层细胞TF高表达，胚胎发育成熟后，TF在血管内皮细胞（EC）和单核细胞（MC）中表达，而在粒细胞(GC)和淋巴细胞(LC)不表达。这种TF在发育过程中的组织特异性表达是维持机体血栓止血稳态的重要原因，其内在调控机制并不清楚。以往的研究提示主要是转录水平以外的调控机制在起作用，而组蛋白的乙酰化及基因的甲基化和MicroRNA介导的转录后调控等表观遗传学模式是重要的基因调控手段。因此本项目主要研究人胚胎干细胞向血细胞和内皮细胞及滋养层细胞定向分化过程中TF基因的表观遗传学调控，揭示探讨TF基因在胚胎发育过程中呈现的组织特异性表达的机制，深入探讨MicroRNA、组蛋白乙酰化和基因启动子的甲基化在TF的组织特异性表达中作用。本项目的实施对阐明TF的组织特异性表达机制、对解释某些血栓性疾病发生机制均具有重要的理论和临床实际意义。

蛋白质在不同的细胞类型中呈现不同的表达状态和执行不同的功能。然而导致这种蛋白质在不同细胞特异性表达的机制目前尚不清楚。组织因子（TF）是凝血过程的启动因子，TF在血管内皮细胞和粒单细胞中表达，而在红细胞和淋巴细胞不表达。本课题从表观遗传学的角度研究TF的细胞特异性表达机制，探讨人胚胎干细胞分化来源的造血干细胞及各系血细胞在分化过程中转录后水平TF基因启动子区CpG岛甲基化程度和miRNA表达水平。本项目的实施对阐明TF的细胞特异性表达机制、TF在不同组织细胞分布的生理和病理学意义及对解释某些血栓性疾病发生机制均具有重要的理论和临床实际意义，对探讨其它蛋白质细胞特异性表达机制也有重要的借鉴价值。通过本课题我们建立了有效的人胚胎干细胞向造血细胞及滋养层细胞的诱导分化体系。通过TF基因及蛋白水平检测，发现人胚胎干细胞向造血干细胞及各系血液细胞发育过程中TF表达差异。本课题研究发现在人胚胎干细胞TF基因的DNA启动子区呈现半甲基化半非甲基化表达，并且以甲基化表达为主；在造血干细胞定向分化为各系血细胞过程中，诱导发育后的粒系细胞甲基化程度较前减少，其余各系甲基化及非甲基化程度无明显改变。在人胚胎干细胞向滋养层细胞分化过程中，TF基因的DNA启动子去呈现半甲基化半非甲基化表达，并随着滋养层细胞的形成甲基化程度下降，非甲基化程度增加。这些结果表明DNA甲基化对于TF基因表达有一定调控作用。同时我们发现miRNA对TF表达具有重要调控作用，我们通过基因芯片筛选出一系列可能调控TF表达的miRNA，通过进一步验证发现miRNA-20b对TF的表达具有重要调控作用，但miRNA-20b并不是唯一调控TF表达的因素。Akt和Erk1/2信号通路在多种肿瘤细胞中被证实与TF表达相关。在人胚胎干细胞及其来源的血细胞中，经检测我们发现，Akt信号通路可能与分化相关，而与TF表达不相关。而Erk1/2信号通路的表达与TF表达有共同趋势。