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Sox2是SOX基因(SRY-related high mobility group box,SOX)家族的一个成员,也是体细胞重编程为多能干细胞的重要转录因子之一。Sox2除了能够维持胚胎干细胞的自发复制、增殖和多能性外,同时也参与神经祖细胞和内胚层等多种细胞的增殖和分化。为了探索Sox2在牛胎儿成纤维细胞重编程过程中的作用,本论文通过在牛胎儿成纤维细胞中过表达Sox2基因,研究其对牛胎儿成纤维细胞重编程过程早期阶段的影响。首先培养原代牛胎儿成纤维细胞,之后通过细胞活力测定、以及成纤维细胞生长曲线和核型分析等方法,确认牛胎儿成纤维细胞可以用于本研究。然后通过PCR分别克隆了牛Sox2基因和Puro基因,将其连接到pGEFP-N2基础载体上,构建得到两种表达载体:pEGFP-N2-Puro、pEGFP-N2-Sox2-T2A-Puro-T2A,这两个表达载体可同时表达GFP和Puro或者Sox2、Puro和GFP,分别用于对照组和实验组。在此基础上,通过电转染的方式将两种载体分别导入牛胎儿成纤维细胞,然后通过嘌呤霉素(Puromycin)药物筛选得到两种稳定转染的细胞。将转入pEGFP-N2-Puro载体的细胞简称为GFP细胞,pEGFP-N2-Sox2-T2A-Puro-T2A载体转入的细胞简称为N2SP细胞。最后分别用诱导培养液对上述牛胎儿成纤维细胞进行重编程诱导,收集诱导不同天数后的细胞(0、3、5、7d),进行以下鉴定:生长曲线、细胞周期检测、核型分析。收集诱导不同天数后的细胞(0、3、5、7d和牛iPS样细胞),进行以下鉴定与碱性磷酸酶染色、RT-PCR检测、qRT-PCR检测、免疫荧光染色、蛋白免疫印迹检测,研究过表达Sox2基因对牛胎儿成纤维细胞重编程过程的影响。实验结果表明,在牛胎儿成纤维细胞重编程过程的早期阶段,过表达Sox2基因可以使细胞周期减慢,G0/G1期的细胞占比递增,S期的细胞占比递减;并在重编程过程中没有发现染色体丢失的现象(2N=60);而且过表达Sox2可以显著性增加碱性磷酸酶阳性细胞的比例;在RNA水平和蛋白水平的检测结果一致表明:在过表达Sox2诱导后的细胞中干细胞相关基因(Oct4、Sox2和Rex1)、上皮细胞相关基因(Ocln和Cdh1)的表达水平上升,Nanog不表达。而间质细胞相关基因(Cdh2、Zeb1、Zeb2、Snail和Slug)的表达水平下调。上述结果表明,过表达Sox2在一定程度上能够促进牛胎儿成纤维细胞的间质-上皮转化(Mesenchymal-epithelial transition,MET),促进了重编程过程。本论文为后续研究大家畜的重编程机制以及获得稳定的多能性干细胞奠定了基础。