PUMA在范可尼贫血发生发展中的作用研究

Fanconi anemia (FA) is an autosomal recessive disorder characterized by bone marrow failure, acute myelogenous leukemia (AML), solid tumors, and developmental abnormalities. At the molecular level, cells derived from FA patients display hypersensitivity to DNA cross-linking agents, resulting in increased numbers of chromosomal abnormalities, including translocations and radial chromosomes. Genomic instability and defective hematopoiesis of FA are the major problem need to be solved in clinical therapy. PUMA plays an essential role in the apoptosis of hematopoietic stem cells upon radiation exposure in both mouse and human cells. Further, knockdown Puma gene expression could maintain chromosomal normality in mouse iPSC. However, it is still unknown the role of PUMA in genomic stability of human disease cells like fanconi anemia. iPSC is an effective model to study the role of PUMA in FA development. We will study the role of PUMA during FA iPSC generation and hematopoiesis. It will provide new insights to study mechanism of FA and possible way of FA therapy.

范可尼贫血(Fanconi anemia ,FA)是一种隐性遗传性血液病，患者的染色体不稳定，对DNA交联剂高度敏感。多数患者表现为进行性骨髓衰竭，造血功能差，部分患者常发展成急性白血病和骨髓异常增生综合征。如何提高FA患者的基因组稳定性和造血功能仍然是目前FA致病机理研究及临床治疗中亟待解决的问题。我们实验室的前期研究工作表明，抑制凋亡蛋白PUMA的表达既可以使小鼠和人的细胞抵抗一定剂量的放射，又可以提高损伤状态下小鼠造血细胞的DNA修复能力，也可以维持iPSC形成过程中染色体的稳定性，但是PUMA在病人基因组稳定性及造血生成中的作用尚不清楚。本研究通过建立人FA iPSC疾病模型，研究抑制PUMA表达对FA iPSC诱导形成、染色体异常水平和造血生成的影响，阐明PUMA在FA发生发展中的作用及可能的作用机制，为研究FA的致病机理和临床治疗提供理论依据.

范可尼贫血(Fanconi anemia ,FA)是一种隐性遗传性血液病，患者的染色体不稳定，对DNA交联剂高度敏感。多数患者表现为进行性骨髓衰竭，造血功能差，部分患者常发展成急性白血病和骨髓异常增生综合征。如何提高FA患者的基因组稳定性和造血功能仍然是目前FA致病机理研究及临床治疗中亟待解决的问题。我们实验室的前期研究工作表明，抑制凋亡蛋白PUMA的表达既可以使小鼠和人的细胞抵抗一定剂量的放射，又可以提高损伤状态下小鼠造血细胞的DNA修复能力，也可以维持iPSC形成过程中染色体的稳定性，但是PUMA在病人基因组稳定性及造血生成中的作用尚不清楚。. 在该项目的支持下，我们通过检测了不同的培养条件及转录因子组合因子等，使 PB MNC重编程效率可达0.1%左右，这一结果在多个不同个体来源的PB MNC中得到验证。通过该方法建立的iPSC，表达多能性蛋白TRA-1-60、SSEA4、Nanog等，并且可以在体内形成具有三胚层的畸胎瘤。进一步，我们用该方法建立多种血液系统疾病病人细胞来源的iPS细胞系。在体外单层培养条件下，我们建立的iPSC具有和人ES相类似的分化能力，在分化的第5-6天，CD31+CD34+细胞的比例可达80%，第13天时，CD31+CD34+细胞可达50%左右，通过体外分化实验，分化的细胞具有向各系血细胞分化的潜能。在 FA iPSCs中抑制PUMA表达，可以显著提高其生存活率、对MMC的敏感性及显著减低DNA损伤，提高基因组稳定性，我们正在进行PUMA在FA发生发展中作用基因的验证和其对FA体内造血生成的影响，相关的机制研究和体内安全性评估正在进行，该研究将对提高FA病人的生存及其治疗提供了可能的方案。