细胞生成和分化的因素并明确其作用。 2、预期目标
（1）明确Puma基因对小鼠重建造血的影响。比较ATF-4-/-小鼠和正常小鼠HSC基因表达的差异。根据实验得到的结果，选择1－2个目的基因进行干预，明确其对HSC数目及功能的影响。明确不同CKI单基因及双基因敲除模型的幼鼠、成年鼠及衰老小鼠的基因表达水平。明确MSC数量减少或功能缺失对HSC以及成熟血细胞的影响。
（2）进一步研究HSC衰老的分子机制。通过对HSC增殖动力学的研究，明确细胞周期调控蛋白和p53/p21、 p38/p16信号通路在HSC衰老中的作用。明确NOX4在ROS引起的HSC衰老中的作用。
（3）最终确定在人类HSC发育和肿瘤干细胞发生和发展中起重要作用的关键“节点”基因1－2个；在血液血管干细胞水平揭示Smads信号通路分子在造血发育中的功能；实现新研制的Cre转基因小鼠的应用验证和推广；初步发掘调节胚胎HSC发育的2-3个新的关键分子。
（4）分析影响iPS生成与诱导分化的效率。 2015年度 1、研究内容
（1）iASPP在HSC归巢中的作用；研究同基因和异基因HSC和MSC共移植模型治疗骨髓衰竭的作用。
（2）利用不同模式动物的模型以及通路蛋白抑制剂阐明ATM等DNA反应蛋白对NOX来源的ROS的调节作用。通过双基因敲除小鼠模型，研究GADD45a在HSC自然衰老和应激损伤情况下的作用。利用新生骨或者胸腺在肾脏薄膜下移植的实验，区分系统大环境衰老和骨髓基质细胞在自然衰老或者端粒缺陷及ROS升高对HSC衰老的影响。通过对双基因敲除小鼠HSC，在自然衰老和应激损伤情况下基因表达谱的变化，探讨HSC衰老过程中的分子调控网络。 （3）继续完成新基因在HSC发育中的功能和机制研究。
（4）优化iPS维持扩增及其向HSCs 和红系分化的效率，研究Wnt3a、PGE2，lycat等关键信号分子对ES/iPS细胞向HSC定向分化的影响。 2、预期目标
（1）明确iASPP在HSC归巢中的作用。明确同基因和异基因HSC和MSC共移植
对治疗骨髓衰竭的作用。
（2）完善HSC衰老的上下游调控机制研究。明确GADD45a在HSC自然衰老和应激损伤情况下的作用；明确不同造血环境因素对HSC衰老的影响。
（3）完整、深入发掘调节胚胎HSC发育的1-2个新的关键分子，包括其发挥作用的详细分子机制。
（4）优化iPS维持扩增及其向HSCs和红系分化的效率。
一、研究内容
针对目前对HSC发育、维持、衰老和再生的调控网络缺乏系统整体研究的现状,结合我国在HSC研究领域的空白和整个干细胞生物学及再生医学的发展的需求，我们拟在本项目中开展以下研究内容： 1、成体HSC稳态维持的内外调控机制
通过已建立的基因敲除的小鼠模型，利用体外HSC的长周期培养、单细胞培养实验及体内重建造血实验、骨髓竞争移植实验等方法探讨p53-p21通路和p16-pRb途径相关基因等内在调控机制对幼鼠、成年鼠及衰老小鼠HSC的数目及稳态维持等功能的调控机制。
同时利用ATF-/-小鼠及骨髓MSC数量减少或功能缺失的小鼠模型，探讨成骨细胞、间充质干细胞等造血干细胞微环境组成成分及其分泌因子对HSC的稳态维持的调控作用机制。
在以上研究的基础上从整体水平阐释HSC维持的内、外调控机制及完整网络，并从关键分子及机制入手，为对抗骨髓衰竭和促进再生策略的研究提供理论基础。
2、HSC衰老的关键分子及调控机制；
拟通过建立端粒酶基因和GADD45a基因双敲除的小鼠模型研究GADD45基因在端粒依赖的HSC衰老过程中的作用。同时，通过建立ATM基因和GADD45a基因双敲除的小鼠模型，研究内源性ROS升高情况下，GADD45a基因对HSC自我更新和稳态维持的调节。
探讨衰老和损伤应激状态下HSC内源性ROS产生机制及其对HSC自我更新能力的影响。利用端粒酶和ATM基因缺失小鼠，观察HSC在衰老和应激状态下的ROS升高是否伴随有NOX4的高表达。利用NOX4抑制剂或RNA干扰技术，研究抑制NOX4表达对老年小鼠HSC的自我更新能力及ROS升高是否具有改善作用。 3、HSC发育的调控机制
应用斑马鱼HSC突变家系和基于小鼠Flk-1启动子/增强子活性建立的转基因小鼠等，通过定位克隆、基因敲减/rescue、生物芯片、cDNA/RNAi文库等方
法进行功能基因的基础筛选；
通过HSC移植、T/B细胞体外诱导分化、体外器官培养、生物芯片、单细胞培养等手段研究小鼠HSC发生的若干基本特征（新位点、起源模式和表面标志）；构建组成型或可诱导型的在特定内皮细胞中表达Cre重组酶的转基因小鼠，进行造血谱系起源的体内示踪；
基于已有的模式生物小鼠，或选取前述若干与HSC衰老和再生相关的候选基因，应用小鼠胚胎干细胞和胚胎AGM区细胞的基因过表达/敲减、以及基因敲除小鼠等手段，通过分析不同造血前体（血液血管干细胞、生血内皮细胞、HSC）的数量及功能评价其在定向造血（尤其HSC发育）中的重要作用。 4、iPS细胞为基础的HSC再生新策略
从不同年龄段的人外周血或骨髓中获得HSC，诱导获得iPS细胞，探讨不同年龄的人HSC形成iPS细胞的能力；并在此研究基础上定向诱导iPS细胞向造血细胞分化，比较不同HSC来源的iPS细胞再生造血系统的能力；与此同时，结合课题其它几个部分的研究结果，分析p53、p16等遗传学因素和DNA甲基化等表观遗传学因素在iPS细胞生成和分化中的作用和调控机制。进一步优化iPS细胞向造血细胞分化的条件，为以iPS细胞为起始细胞的HSC再生打下基础。
