随着核能与核技术的广泛应用,人类所面临的电离辐射损伤威胁越来越严重。造血系统是人体内对电离辐射最为敏感的组织之一,电离辐射引起的造血系统损伤可导致贫血(红细胞耗竭)、出血(血小板耗竭)、感染(骨髓和淋巴免疫效应细胞耗竭)甚至死亡。造血干细胞是一群可自我更新的原始多能性细胞,也是机体内维持终身造血功能的关键所在。因此,对电离辐射引起造血干细胞损伤机制及防治方法的研究日益受到关注。报导指出,体内非编码单链microRNA(miRNA)广泛参与了造血调控过程,在电离辐射引起的放射毒性中也扮演着重要角色,甚至可作为意外辐照暴露后受照剂量估算和预后判断的生物标志物。肿瘤抑制因子microRNA-34a(miR-34a)是放射生物学研究中关注较早的miRNA之一,其参与了辐照后多种组织细胞活动的调控。研究证实,miR-34a不仅是一种重要的造血调节因子,也参与了包括神经干细胞、胚胎干细胞和多能干细胞在内的多系分化调控。然而,miR-34a是否参与对造血干细胞发育的调节,以及其与电离辐射引起造血干细胞损伤之间的联系至今尚未有研究报道。本课题以C57BL/6小鼠及miR-34a敲除小鼠为研究对象,首先采用流式细胞分选技术及q-PCR技术检测了miR-34a在不同层级造血细胞中的表达水平。随后,利用流式细胞技术分析了miR-34a敲除对稳态造血干细胞比例和静止的影响。同时,还检测了miR-34a敲除对小鼠外周血象的影响。在此基础上,采用q-PCR技术对辐照后造血干细胞中miR-34a的表达水平进行了检测,结合免疫荧光染色对miR-34a敲除辐照后小鼠造血干细胞数量减少及DNA损伤修复的影响进行了分析。采用骨髓细胞移植技术检测了miR-34a敲除对辐照后造血干细胞功能的影响。探索了miR-34a对辐照后造血干细胞调控的可能机制。最后,应用miR-34a agomir提高了辐照后小鼠造血干细胞中miR-34a的表达水平,并分析了其对辐照后造血干细胞的保护作用。所取得的主要研究结果与结论如下:1.miR-34a在小鼠骨髓所有造血细胞中均有表达,但各层级细胞间无显著性差异。2.miR-34a敲除对小鼠稳态造血干细胞数目、细胞周期、凋亡等均无显著影响。3.miR-34a敲除对小鼠外周血象无显著影响。4.电离辐射可引起小鼠造血干细胞中miR-34a的表达以剂量依赖的方式升高。5.miR-34a敲除小鼠在电离辐射暴露后造血干细胞严重丢失,凋亡活动增加。6.miR-34a敲除小鼠在电离辐射后造血干细胞DNA损伤修复下降,造血干细胞造血重建功能降低,且这些影响可能是非p53依赖的。7.尾静脉注射miR-34a agomir能够提高造血干细胞中miR-34a的表达水平,并对电离辐射引起的造血干细胞损伤提供保护。综上所述,本研究证实了miR-34a未参与稳态下的造血干细胞调控,首次揭示了miR-34a参与辐照后对造血干细胞的调节作用;同时,发现辐照后给予miR-34a agomir有助于小鼠造血干细胞的存活及功能恢复,这为保护造血干细胞免受辐照损伤提供了新思路。