炎癥,干細胞和癌癥之間的關(guān)系已經(jīng)有了相當?shù)恼J識,傷口中炎癥過程與許多腫瘤的病理狀態(tài)有很大的相似之處。皮膚損傷期間,上皮損失細胞的補給是由表皮干細胞受促炎因子刺激后增殖提供的,并且除了細胞因子,傷口愈合期間淋巴細胞和巨噬細胞釋放大量生長因子,可以促進干細胞的增殖和可塑性。但是傷口愈合過程中的炎癥微環(huán)境如何刺激干細胞及干細胞如何做出反應的機制知之甚少。本論文探究了毛囊干細胞在皮膚損傷中被激活的分子機理。首先,本論文觀察到了表皮和毛囊干細胞在損傷后AKT磷酸化(AKT-P)顯著提高,同時損傷導致小鼠傷口周圍休止期的毛囊急劇轉(zhuǎn)變?yōu)樯L初期階段。我們還發(fā)現(xiàn),和隆凸部位的干細胞相比,毛囊胚芽中的LGR5陽性干細胞較早響應了組織損傷后開始增殖,同時LGR5陽性干細胞參與傷口愈合,但愈合后該細胞從上皮中消失。進一步研究發(fā)現(xiàn)AKT或PI3K的抑制阻止了毛囊從休止期向生長期轉(zhuǎn)換,而抑制PTEN活性可以導致毛囊從休止期向生長期轉(zhuǎn)換。在LGR5陽性干細胞中敲除PTEN可以導致LGR5陽性干細胞AKT磷酸化增加,同時加速毛囊從休止期向生長期轉(zhuǎn)變。我們進一步探究了LGR5陽性干細胞在毛囊中是可以被取代的,雖然LGR5陽性干細胞去除掉以后確實延緩了毛囊再生過程,但隆凸部位的CD34陽性干細胞隨后會再生出丟失的LGR5細胞。其次,還發(fā)現(xiàn)通過地塞米松或NF-κB抑制劑可以抑制損傷誘導毛囊干細胞AKT磷酸化和毛囊的休止期-生長期轉(zhuǎn)變。此外,局部注射LPS活化的巨噬細胞可以誘導表皮細胞的AKT-P和毛囊進入生長期,而在小鼠中去除巨噬細胞后導致?lián)p傷誘導的干細胞AKT-P和毛囊生長現(xiàn)象消失。使用Cx3cr1Cre ER/R26i DTR小鼠去除CX3CR1high組織巨噬細胞,進一步表明Ly6ChighCX3CR1low炎性巨噬細胞,而不是Ly6ClowCX3CR1high組織巨噬細胞在損傷后誘導的干細胞活化和毛囊生長總之,本論文的研究表明,皮膚急性損傷后招募炎性巨噬細胞到傷口周圍,同時巨噬細胞通過釋放炎性因子,激活LGR5毛囊干細胞中PI3K/AKT信號,從而導致毛囊再生。
【學位單位】：清華大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：R363
【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 前言
    1.1 毛囊和毛囊干細胞概述
        1.1.1 毛囊的發(fā)育的信號調(diào)控
        1.1.2 毛囊周期的信號調(diào)控
    1.2 毛囊干細胞及其特征描述
        1.2.1 毛囊干細胞參與皮膚傷口愈合
        1.2.2 毛囊干細胞與毛囊再生
    1.3 皮膚損傷后的炎癥反應與組織修復
        1.3.1 皮膚損傷后參與傷口修復的細胞和分子
        1.3.2 浸潤到傷口周圍巨噬細胞的生理功能
        1.3.3 浸潤到傷口周圍巨噬細胞的不同亞群
        1.3.4 浸潤到傷口周圍的肥大細胞及其生理功能
        1.3.5 浸潤到傷口周圍的T細胞及其生理功能
    1.4 組織損傷后的炎癥反應與干細胞激活
        1.4.1 炎癥對組織再生和干細胞的影響
        1.4.2 不同的組織中炎癥和干細胞的影響
    1.5 組織損傷后的炎癥反應與癌癥
        1.5.1 傷口愈合與癌癥的區(qū)別
        1.5.2 傷口愈合與癌癥的相關(guān)性
    1.6 研究目的和內(nèi)容
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究內(nèi)容
第2章 實驗材料與方法
    2.1 實驗小鼠
    2.2 試劑與抗體
    2.3 試驗方法
        2.3.1 分子生物學實驗方法
        2.3.2 細胞生物學實驗方法
    2.4 單通道基因表達譜芯片分析（ Microarry）
        2.4.1 免疫細胞RNA的提取
        2.4.2 對樣品純化RNA進行熒光標記（ c RNA擴增標記試劑盒）
        2.4.3 雜交與清洗
        2.4.4 芯片掃描
        2.4.5 芯片圖像的采集和數(shù)據(jù)分析
第3章 損傷誘導的毛囊周期轉(zhuǎn)變
    3.1 本章引言
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 皮膚損傷誘導傷口周圍的毛囊進入生長期
        3.2.2 皮膚損傷增強傷口周圍的表皮和毛囊干細胞的磷酸化水平
        3.2.3 皮膚損傷Lgr5+毛囊干細胞的磷酸化水平
    3.3 小結(jié)
第4章 Lgr5+細胞決定毛囊周期轉(zhuǎn)換
    4.1 本章引言
    4.2 Lgr5+細胞缺失不影響毛囊進入再生周期
    4.3 Lgr5+細胞缺失后會使毛囊周期轉(zhuǎn)換顯著滯后
    4.4 PI3K/Akt信號通路影響毛囊再生周期的轉(zhuǎn)變
    4.5 Lgr5+細胞內(nèi)特異性的敲除Pten基因促進毛囊進入再生周期
    4.6 小結(jié)
第5章 損傷誘導的毛囊周期轉(zhuǎn)換與炎癥反應密切相關(guān)
    5.1 本章引言
    5.2 地塞米松抑制正常的毛囊周期轉(zhuǎn)變
    5.3 地塞米松抑制損傷誘導的毛囊周期轉(zhuǎn)變
    5.4 傷口周圍的CD45陽性白細胞以F4/80陽性的巨噬細胞為主
    5.5 地塞米松抑制免疫細胞浸潤和Lgr5+細胞的Akt磷酸化
    5.6 JSH-23抑制免疫細胞浸潤和Lgr5+細胞的Akt磷酸化
    5.7 小結(jié)
第6章 巨噬細胞是損傷周圍毛囊周期轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵因素
    6.1 本章引言
    6.2 LPS激活的巨噬細胞可以誘導毛囊進入再生周期
    6.3 氯膦酸鹽脂質(zhì)體去除巨噬細胞阻止損傷引起的毛囊周期轉(zhuǎn)變
    6.4 皮膚干細胞毛囊重組去除巨噬細胞減少了毛囊形成數(shù)量
    6.5 小結(jié)
第7章 Ly6C+巨噬細胞決定傷口周圍毛囊周期的轉(zhuǎn)變
    7.1 本章引言
    7.2 小鼠可以特異性的去除CX3CR1陽性的組織駐留巨噬細胞
    7.3 去除CX3CR1巨噬細胞不會影響損傷引起的毛囊周期轉(zhuǎn)變
    7.4 Ly6C炎性巨噬細胞的去除會抑制損傷引起的毛囊周期轉(zhuǎn)變
    7.5 小結(jié)
第8章 討論與展望
    8.1 炎癥反應誘導毛囊進入再生周期，而非抑制毛囊移植毛囊進入再生周期
    8.2 毛囊干細胞Akt磷酸化是毛囊進入生長周期的充分必要條件
    8.3 損傷誘導的毛囊周期轉(zhuǎn)換與炎癥反應密切相關(guān)
    8.4 巨噬細胞是損傷周圍毛囊周期轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵因素
    8.5 Ly6C+巨噬細胞決定傷口周圍毛囊周期的轉(zhuǎn)變
    8.6 總結(jié)
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術(shù)論文與研究成果

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