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目的:研究TWIST2-ID2轴调控正常造血和慢性粒细胞白血病(chronicmyelocytic leukemia,CML)干/祖细胞功能,并探讨其作用机制。方法:(1)收集CML患者及健康供体的骨髓样本,利用免疫磁珠富集CD34+细胞,通过实时定量PCR(Quantitative Real-time PCR,Q-RT-PCR)和免疫荧光(Immunofluorescence,IF)检测TWIST2在CML及健康供体骨髓(normal bonemarrow,NBM)细胞中的表达;(2)利用磷酸钙沉淀制备用于沉默TWIST2的慢病毒,检测TWIST2沉默对NBM-CD34+细胞增殖能力的影响;(3)为了探究TWIST2作用的分子机制,制备TWIST2和它的四种变体,包括N-端缺失(ΔN)、C-端缺失(ΔC)、DNA结合区域(basic region)突变、螺旋-环-螺旋结构域(helix-loop-helix domain, HLH),使用慢病毒递送入CML细胞中,而后验证它们的表达;(4)以慢病毒为载体携带TWIST2及其四种变体转导MEG-01和K562细胞,采用细胞生长曲线、集落生成以及裸鼠皮下成瘤实验检测TWIST2及其变体对CML细胞增殖能力的影响;(5)Q-RT-PCR检测表达的影响,使用双荧光素酶报告基因系统研究TWIST2及其变体对ID2启动子(野生型和E-box突变型)转录活性的影响;(6)通过PCR方法克隆ID2的cDNA,并制备慢病毒载体检测ID2对CML细胞增殖,集落生成和IM敏感性的影响;(7)通过制备沉默ID2的病毒,检测干扰ID2后对K562及其NBM-CD34+细胞的增殖的影响;(8)在正常造血CD34+中共转导BCR-ABL和TWIST2沉默的慢病毒,检测二者单独及共同对集落生成能力的影响。结果:TWIST2沉默显著增强正常骨髓CD34+细胞的集落生成能力。ChIP证实TWIST2在正常骨髓CD34+细胞中结合ID2的启动子序列,TWIST2沉默抑制ID2的表达;ID2过表达能抑制TWIST2沉默增强的集落生成能力。CML患者(n=14)的CD34+细胞中的TWIST2和ID2的基因表达均较健康供体来源的对照细胞(n=6)显著降低,免疫荧光检测也证实CML细胞中二者的蛋白表达水平也降低。在正常CD34+中过表达BCR-ABL能够降低TWIST2的表达;而IM处理K562能增高TWIST2的表达。在BCR-ABL和TWIST2沉默慢病毒共转导正常CD34+的细胞能生成较二者单独转导细胞更多的集落。过表达TWIST2能够抑制CML包括患者CD34+细胞的生长和集落生成能力。TWIST2也显著抑制MEG-01细胞的裸鼠的皮下成瘤能力(TWIST2组0/8,对照组7/8)。过表达TWIST2显著增强CML细胞的IM敏感性。过表达TWIST2需要完整的HLH结构域发挥其生长抑制和增强细胞IM敏感性的功能。TWIST2能通过结合ID2启动子中唯一的E-box序列激活其转录。ID2沉默能部分恢复TWIST2导致的生长抑制和IM增敏,是TWIST2发挥其功能所必需的。结论:(1)TWIST2-ID2轴调控正常造血干/祖细胞的增殖;(2)CML干/祖细胞中TWIST2和ID2的表达受到抑制;(3)TWIST2-ID2轴调控CML干/祖细胞增殖及IM敏感性;(4)TWIST2是CML的新抑癌基因。