哺乳动物的红系分化是一个十分复杂而又精细的过程，受到很多转录因子以及小分子物质（如microRNA和piRNA）的调控。当这些转录因子或者小分子出现转录异常时，往往会改变造血祖细胞的正常转录状态进而引发疾病或癌症。在过去的研究中发现白血病细胞的癌变过程在一些小分子物质（如维甲酸，丁酸钠，亚铁血红素等）诱导下是可以被逆转的，表明细胞的分化状态是可以被调控的。而且很可能就受一些在正常分化过程中起重要调控因子的调节。迄今，有关红系细胞的分化/去分化（癌变）调控研究中相关因子的寻找，主要通过以下几种方式:（一）通过研发新的诱导剂，使癌变细胞能够直接脱离癌变状态进入正常分化途径;（二）通过基因芯片技术，从基因表达谱以及microRNA表达谱寻找控制红系分化的关键因子;（三）通过蛋白质组学的方法，对比正常红系祖细胞与癌症细胞的分化机理，从中找出与红系分化和癌变紧密相关的蛋白质。在研究红系分化/去分化（癌变）的模型中，白血病细胞系（如MEL细胞和K562细胞）是两个重要的模型，可以在体外培养的条件下，加入诱导剂诱导进入正常的红系分化，重新表达红系细胞特有的标志蛋白—血红蛋白和细胞表面蛋白GPA等。　　 本文前期利用双向凝胶电泳技术，通过比较NaBu(sodiumbutyrate)诱导MEL细胞分化前、后的差异蛋白质组，已鉴定出34种可能参与调控MEL细胞向红系分化的蛋白质。在这些检验出的差异表达蛋白质中，发现了一个诱导前、后表达量出现明显变化的蛋白pirin。　　 Pirin最初是作为NFI/CTF的相互作用物而被发现的。结构分析和晶体衍射结果显示pirin属于二价铁离子结合蛋白，是功能多样性的cupin家族一员，并具有槲皮素双脱氧酶活性。　　 鉴于之前有研究显示pirin参与髓系造血的终末分化过程，为了进一步研究pirin在哺乳动物红白血病细胞诱导分化中的功能，本文通过Westemblot，免疫细胞化学(ICC)和RT-PCR方法对pirin在MEL细胞红系分化过程的变化进行初步分析。并通过shRNA干扰的方式降低pirin在MEL细胞和K562细胞中的表达量，进一步研究pirin低表达对红白血病细胞红系分化的影响。为此，本文针对pirinmRNA的编码区设计两组干扰序列，并将其重组到pLKO.1载体上，与包装质粒PsPAx和pMD-2一起导入HEK293T细胞，获得病毒。然后将具有侵染力的病毒颗粒转染MEL及K562细胞，通过嘌呤霉素筛选的方式，获得pirin低表达的稳定株。分别用诱导剂NaBu和Hemin诱导MEL细胞和K562细胞，并通过联苯胺染色的方式检测pirin低表达对诱导的MEL细胞和K562细胞红系分化的影响。此外，由于pirin参与NF-κB调节的信号通路，本文希望通过MTT法及流式细胞术，检测pirin低表达后对MEL细胞和K562细胞活力和周期的影响。　　 研究结果表明:通过Westernblot和RT-PCR分析发现pirin在NaBu诱导MEL细胞向红系分化过程中，在蛋白质水平和mRNA水平都呈现出了先上升后下降的趋势。与此同时，还出现了由胞质向细胞核转变的生物学过程。另外，Westernblot实验验证了本次课题构建的两组干扰序列都能有效的降低pirin在MEL细胞和K562细胞中的表达。同时对pirin低表达的白血病细胞进行诱导分化后的联苯胺染色结果显示，pirin低表达会减少血红蛋白的合成，但不能完全阻止其合成。对pirin低表达的稳定株进行的MTT和流式细胞术实验，结果表明pirin低表达不影响白血病细胞的生长，同时也不影响其细胞周期。　　 上述结果表明pirin具有影响哺乳动物红系细胞(MEL、K562)分化的功能，为此，本课题希望能对pirin参与调控哺乳动物红系分化的机制作更加深入的研究。目前成功表达了带有GST标签的pirin蛋白，拟通过GSTpulldown技术发现与pirin相互作用的蛋白质，从而为揭示pirin具体参与的细胞的分化途径提供线索。