苯白血病相关造血干细胞恶性转化的信号转导通路和预防新靶点的研究

肿瘤中具自我更新能力并能产生异质性肿瘤细胞的边群细胞称为肿瘤干细胞,该群细胞可能是干细胞自我更新与分化的信号转导机制异常而产生，与其它肿瘤细胞在遗传信息、生物学特性上表现差异, 因此以肿瘤干细胞为靶标进行致癌机制的研究突显重要。在已有对肿瘤干细胞和苯白血病研究的基础上，本课题拟以小鼠造血干细胞恶转和白血病干细胞为靶标进行"苯诱导造血干细胞恶性转化的信号传导通路和苯白血病预防新靶点"的研究。设计运用苯醌诱导造血干细胞恶性转化及裸鼠成瘤模型获得恶性转化的干细胞株；建立苯白血病小鼠模型，分离白血病干细胞。通过分析正常造血干细胞、恶转造血干细胞及白血病干细胞的信号传导通路的不同及其下游关键癌基因、抑癌基因表达的差异，寻找苯白血病发生中可能的信号传导机制。对参与恶性转化的信号转导通路，通过分子生物学技术研究通路激活和抑制对小鼠造血干细胞恶转的影响，验证结论并评价其作为苯白血病预防新靶点的潜在价值。

以Lin-,sca-1+c-kit+标记造血干细胞，用流式细胞分选仪分选C3H小鼠造血干细胞，以MTT、细胞周期、细胞凋亡来研究1,4-苯醌对造血干细胞细胞的毒性作用。结果表明，1,4-苯醌抑制造血干细胞生长，影响细胞周期分布并诱导细胞凋亡。以5 µmol/L 1,4-苯醌染毒10次后再给以促癌剂共培养以进行恶性转化。但第15, 30, 45, 60天成瘤实验显示阴性结果。在此基础上，用荧光定量PCR法检测造血干细胞Wnt、Notch、Hh信号转导通路β-catenin、c-Myc、 Notch1、CyclinD1、Bmi1、P53基因的表达情况。结果表明苯醌可致造血干细胞Wnt，Notch 与Hh三条信号通路都发生抑制，进而抑制造血干细胞更新的功能，p53基因表达上调，激活凋亡通路以促进细胞损伤的修复。 . 以玉米油溶剂、150、300 mg/kg苯皮下注射分别染毒C3H小鼠，5 次/周，持续3个月，染毒结束后继续观察7个月。通过一般情况观察、血常规、体重及脏器系数、组织病理学检查、骨髓象检查（骨髓涂片）、骨髓切片病理学检查、骨髓中造血干细胞比例、造血集落形成实验等研究苯对C3H小鼠的亚慢性毒性尤其是造血毒性。结果表明，苯亚慢性染毒影响小鼠正常生长，并且对小鼠肝脏、脾脏、肺、骨髓造成不同程度的损害作用。外周血中红细胞和白细胞数目降低，抑制骨髓重建红系及粒-巨噬细胞系造血能力，对骨髓造血干细胞的造血功能表现出一定程度的抑制。.结合血常规、骨髓涂片、造血干细胞比例，对小鼠进行血液学诊断，将上述小鼠分为苯暴露中毒组、苯暴露亚临床组和正常对照组，检测不同组间造血干细胞Wnt、Notch和Hh信号通路的表达情况。结果显示，苯暴露中毒组和苯暴露亚临床组Notch1基因表达显著降低，苯亚慢性染毒小鼠可能导致notch通路抑制，加速干细胞向下分化，代偿白细胞降低。. 以玉米油溶剂、150、300 mg/kg苯皮下注射分别染毒C3H小鼠，5 次/周，持续30天。用基于液质联用的方法研究苯亚急性型暴露的尿液代谢组学图谱。五种内源性小分子代谢产物黄嘌呤、亚精胺、4-氨基马尿酸、吲哚乙酸、谷胱甘肽、苯丙氨酸可能为苯亚急性暴露的潜在标志物，代谢产物涉及嘌呤代谢、蛋氨酸蛋氨酸、 亚精胺、精胺生物合成，脂肪酸、色氨酸代谢途径。. 该项目发表论文7篇，SCI收录2篇。