本文關(guān)鍵詞：Sonic hedgehog信號通路對正常角質(zhì)形成細胞增殖及凋亡的影響及其分子機制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：角質(zhì)形成細胞(keratinocyte,KC)是表皮的主要結(jié)構(gòu)細胞,占表皮細胞的80%以上。KC增殖過度、凋亡不足可導(dǎo)致多種良、惡性皮膚疾病的發(fā)生。因此,關(guān)于KC增殖與凋亡的調(diào)控機制研究始終是皮膚學(xué)界關(guān)注的重點。越來越多的研究表明,一些高度保守的、調(diào)控胚胎發(fā)育的信號通路中部分基因突變或異常激活可導(dǎo)致KC的增殖或凋亡異常,其中,Sonic hedgehog(Shh)信號通路在近年來倍受關(guān)注�，F(xiàn)有資料表明,Shh信號通路能夠調(diào)控正常的增殖和凋亡,抑制該通路的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)能夠抑制KC的過度增殖誘導(dǎo)細胞凋亡,但其分子機制尚不清楚。細胞的代謝活動是在動態(tài)連貫、復(fù)雜有序的信號通路網(wǎng)絡(luò)的整體調(diào)控下完成,因此,系統(tǒng)闡明Shh信號通路調(diào)控正常KC增殖與凋亡的分子機制,最首要的任務(wù)就是先要明確Shh信號通路究竟通過哪條或哪些信號通路影響KC的增殖和凋亡。大量研究表明,Shh信號通路與胞外信號調(diào)節(jié)激酶信號通路(extracellular signal-regulated kinase kinase/extracellular signal-regulated kinase,MEK/ERK)信號通路之間存在密切聯(lián)系,MEK/ERK信號通路廣泛存在于真核生物細胞中,是機體細胞增殖、凋亡、分化、遷移等信號調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的核心,是很多信號通路的下游通路。我們推測MEK/ERK信號通路在Shh信號通路調(diào)控KC的代謝過程中可能具有重要作用。此外,目前公認表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)信號通路是MEK/ERK信號通路的直接上游通路,大量研究提示Shh信號通路與EGFR信號通路在KC之間的關(guān)系也非常密切,如Shh信號通路能夠刺激KC產(chǎn)生EGF,同時EGF又可以調(diào)節(jié)Shh信號通路轉(zhuǎn)錄因子Gli-1的表達等,進一步提示MEK/ERK信號通路在Shh信號通路調(diào)控KC的生物學(xué)行為過程中可能扮演重要角色,目前尚未見類似報道。本課題旨在通過研究,闡釋以下問題:①系統(tǒng)闡明Shh信號通路對正常KC增殖及凋亡的影響;②探討Shh信號通路調(diào)控KC增殖及凋亡的分子機制,重點明確Shh信號通路與MEK/ERK信號通路的作用關(guān)系,同時觀察Shh信號通路對PI3K/AKT和JAK/STAT1/3信號通路的影響;③進一步探討Shh與EGFR信號通路在正常KC增殖和凋亡調(diào)控中的作用關(guān)系以及二者對MEK/ERK信號通路的影響。方法:體外培養(yǎng)人正常原代KC、永生化KC系Ha Ca T,采用RT-PCR和western blot檢測KC中Shh信號通路關(guān)鍵分子Ptch-1、Gli-1的表達;CCK-8法測定細胞活力;流式細胞術(shù)PI標(biāo)記法檢測細胞周期分布,流式細胞術(shù)Annexin-V/PI雙染法測定細胞凋亡率;采用real time PCR和western blot分別檢測目的分子的m RNA轉(zhuǎn)錄水平及蛋白表達水平:依次觀察特異性調(diào)控Shh信號通路對p-ERK1/2、p-AKT、p-STAT1、p-STAT3表達的影響;特異性阻斷MEK/ERK信號通路對Shh通路誘導(dǎo)的cyclin D1和Bcl2表達的影響;聯(lián)合調(diào)控Shh通路和EGFR信號通路對Shh誘導(dǎo)的p-ERK1/2、cyclin D1及Bcl2表達的影響。結(jié)果:1.Shh信號通路在正常KC中處于開放的活性狀態(tài);特異性上調(diào)Shh信號通路活性可促進正常KC增殖、抑制凋亡,下調(diào)Shh信號通路活性則抑制細胞增殖、誘導(dǎo)凋亡;特異性激活和抑制Shh信號通路活性能夠分別促進和抑制KC中cyclin D1和Bcl2的表達。2.在正常KC中,Shh信號通路能夠激活MEK/ERK信號通路,而對PI3K/AKT、JAK/STAT1及JAK/STAT3等通路活性無明顯影響;MEK/ERK的特異性抑制劑U0126能夠阻斷Shh信號通路對KC增殖和凋亡的調(diào)控,并阻斷Shh通路誘導(dǎo)的cyclin D1及Bcl2的表達。3.EFGR信號通路可通過影響Shh信號通路轉(zhuǎn)錄因子Gli-1、Gli-2的穩(wěn)定性及其受體分子(同時也是靶分子)Ptch-1的表達來調(diào)節(jié)Shh通路活性;聯(lián)合調(diào)控Shh通路和EGFR信號通路可協(xié)同誘導(dǎo)ERK1/2的活化和cyclin D1與Bcl2的表達。結(jié)論:1.Shh信號通路通過誘導(dǎo)cyclin D1與Bcl2的表達調(diào)控正常KC增殖與凋亡。2.Shh信號通路能夠激活正常KC中的MEK/ERK信號通路,而對PI3K/AKT、JAK/STAT1及JAK/STAT3等通路活性無明顯影響。3.MEK/ERK通路的激活為Shh信號通路調(diào)控正常KC增殖與凋亡所必須,Shh信號通路依賴于MEK/ERK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑調(diào)控KC的增殖與凋亡及cyclin D1與Bcl2的表達。4.Shh信號通路與EGFR通路可協(xié)同誘導(dǎo)MEK/ERK通路的激活和cyclin D1與Bcl2的表達,且EGFR信號通路對Shh通路活性具有調(diào)節(jié)作用。綜上所述,本研究首次提出并發(fā)現(xiàn)MEK/ERK信號通路是Sonic hedgehog信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑調(diào)控人正常KC增殖與凋亡的重要分子機制,為系統(tǒng)闡明Sonic hedgehog信號通路調(diào)控KC增殖及凋亡的分子機制開辟了新視角,并為最終明確KC增殖和凋亡的調(diào)控機制以及KC異常性皮膚病的發(fā)病機制提供了重要的理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：正常角質(zhì)形成細胞 Sonic hedgehog信號通路 MEK/ERK信號通路 增殖 凋亡
【學(xué)位授予單位】：第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R751
【目錄】：

• 縮略語表5-7
• 中文摘要7-10
• Abstract10-14
• 前言14-15
• 文獻回顧15-33
• 第一部分 實驗材料33-39
• 1 儀器33-34
• 2 主要試劑34-36
• 3 主要試劑配制36-38
• 4 細胞株38-39
• 第二部分 實驗方法39-52
• 1 觀察Shh信號通路在正常KC中的活性及特異性調(diào)控Shh通路對KC增殖及凋亡的影響39-46
• 1.1 檢測正常KC中Shh信號通路的活性狀態(tài)39-42
• 1.2 調(diào)控Shh信號通路活性對正常KC增殖及凋亡的影響42-43
• 1.3 調(diào)控Shh通路活性對正常KC中cyclin D1和Bcl2表達的影響43-46
• 2 探討Shh信號通路調(diào)控正常KC增殖與凋亡的分子機制46-49
• 2.1 調(diào)控Shh信號通路對MEK/ERK信號通路的影響46
• 2.2 調(diào)控Shh信號通路對PI3K/AKT信號通路的影響46
• 2.3 調(diào)控Shh信號通路對JAK/STAT信號通路的影響46-47
• 2.4 U0126阻斷MEK/ERK通路對Shh通路調(diào)控KC增殖與凋亡的影響47-49
• 2.5 U0126對Shh信號通路誘導(dǎo)的cyclin D1和Bcl2表達的影響49
• 3 探討Shh通路與EGFR通路在正常KC增殖與凋亡調(diào)控中的作用關(guān)系49-52
• 3.1 聯(lián)合調(diào)控Shh與EGFR信號通路對KC增殖與凋亡的影響49-50
• 3.2 聯(lián)合調(diào)控Shh與EGFR信號通路對MEK/ERK通路活性的影響50
• 3.3 聯(lián)合調(diào)控Shh與EGFR信號通路對cyclin D1和Bcl2表達的影響50-51
• 3.4 統(tǒng)計學(xué)分析51-52
• 第三部分 實驗結(jié)果52-67
• 1 Shh信號通路在正常KC中處于激活狀態(tài)并調(diào)控KC的增殖與凋亡52-55
• 1.1 Shh信號通路在正常KC中處于激活狀態(tài)52
• 1.2 特異性調(diào)控Shh通路活性能夠調(diào)控正常KC的增殖與凋亡52-54
• 1.3 特異性調(diào)控Shh通路活性能夠調(diào)控正常KC中cyclin D1和Bcl2的表達54-55
• 2 Shh信號通路調(diào)控正常KC增殖與凋亡的分子機制55-62
• 2.1 Shh通路特異性激活MEK/ERK通路，但對PI3K/AKT和JAK/STAT1/3通路活性無明顯影響55-57
• 2.2 阻斷ERK通路活性能夠阻斷Shh信號通路對KC增殖與凋亡的調(diào)控57-61
• 2.3 阻斷ERK通路活性能夠阻斷Shh信號通路誘導(dǎo)的cyclin D1和Bcl2的表達61-62
• 3 Shh信號通路與EGFR通路在正常KC增殖與凋亡調(diào)控中的作用關(guān)系62-67
• 3.1 聯(lián)合調(diào)控Shh與EGFR信號通路對KC增殖與凋亡的影響62-64
• 3.2 EGFR信號通路能夠調(diào)控Shh信號通路的活性64-65
• 3.3 Shh通路與EGFR通路能夠協(xié)同誘導(dǎo)ERK通路激活及cyclin D1和Bcl2的表達65-67
• 第四部分 討論67-71
• 小結(jié)71-72
• 參考文獻72-85
• 個人簡歷和研究成果85-87
• 致謝87

  本文關(guān)鍵詞：Sonic hedgehog信號通路對正常角質(zhì)形成細胞增殖及凋亡的影響及其分子機制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：286429