miR-31在皮膚損傷修復(fù)過(guò)程中介導(dǎo)炎癥階段向上皮再生階段轉(zhuǎn)換的功能與作用機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2020-03-19 15:33
【摘要】:皮膚損傷修復(fù)是皮膚應(yīng)對(duì)外界損傷的一種生理反應(yīng),這種應(yīng)答可以幫助維持皮膚的完整性并保持皮膚的生理功能。皮膚損傷修復(fù)過(guò)程對(duì)損傷后皮膚的修復(fù)是必要的,主要由四個(gè)階段組成:止血階段,炎癥階段,上皮重建階段以及重塑階段。急性損傷可以有規(guī)律的執(zhí)行各個(gè)修復(fù)過(guò)程從而快速完成損傷修復(fù)。然而,在慢性損傷修復(fù)過(guò)程中,修復(fù)過(guò)程會(huì)被破壞而無(wú)法正常的執(zhí)行各個(gè)修復(fù)過(guò)程,導(dǎo)致傷口無(wú)法正常修復(fù),成為世界范圍內(nèi)臨床醫(yī)學(xué)上迫切需要解決的難題。因此闡述正常損傷修復(fù)過(guò)程可以幫助更好的了解皮膚損傷修復(fù)的規(guī)律,并為慢性損傷治療提供新的理論依據(jù)。成功的上皮重建過(guò)程,是依賴于表皮細(xì)胞的增殖和遷移能力的,并需要盡量減少上皮組織炎癥。因此,揭示在皮膚損傷修復(fù)過(guò)程中由炎癥過(guò)程向增殖過(guò)程轉(zhuǎn)變的潛在的分子機(jī)制可以幫助更好的了解損傷修復(fù)的規(guī)律。近幾年來(lái),已經(jīng)有研究發(fā)現(xiàn)microRNA可以通過(guò)調(diào)控與損傷修復(fù)過(guò)程中表皮細(xì)胞增殖和遷移過(guò)程相關(guān)的信號(hào)通路從而調(diào)控傷口的上皮重建過(guò)程。然而,關(guān)于某種特定的microRNA在皮膚修復(fù)過(guò)程中的功能還沒有徹底研究清楚。有文獻(xiàn)報(bào)道,在皮膚損傷修復(fù)過(guò)程中有很多microRNA都發(fā)生了動(dòng)力學(xué)變化。在這些變化的microRNA中,miR-31發(fā)揮著重要的功能,因此也引起了我們的關(guān)注,而且已經(jīng)有研究表明miR-31在銀屑病中可以促進(jìn)表皮增生,在乳腺和小腸等發(fā)育中調(diào)控著上皮干細(xì)胞的命運(yùn),還在肺癌和和結(jié)腸癌中作為原癌基因發(fā)揮著重要的功能。本研究首先通過(guò)qRT-PCR和原位雜交技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),皮膚損傷之后,miR-31在傷口附近的表皮細(xì)胞中表達(dá)發(fā)生上調(diào),遠(yuǎn)高于遠(yuǎn)端的正常表皮細(xì)胞中miR-31的表達(dá),預(yù)示著miR-31可能參與了皮膚損傷修復(fù)的過(guò)程。當(dāng)皮膚受到損傷刺激之后,在損傷修復(fù)過(guò)程的炎癥階段NF-κB和STAT3炎癥信號(hào)通路發(fā)生激活;并且發(fā)現(xiàn)NF-κB和STAT3炎癥信號(hào)通路中的關(guān)鍵因子p65和Stat3在miR-31的啟動(dòng)子區(qū)有相應(yīng)的結(jié)合位點(diǎn);雙熒光素酶實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了 p65和Stat3確實(shí)可以上調(diào)miR-31的表達(dá)。因此,傷口附近表皮細(xì)胞中miR-31的上調(diào)是由炎癥階段NF-κB和STAT3炎癥信號(hào)通路來(lái)直接調(diào)控的。為了進(jìn)一步研究miR-31在皮膚傷口愈合中的生物學(xué)功能,本研究以miR-31的皮膚條件敲除小鼠和全身敲除小鼠作為研究體系。首先,研究發(fā)現(xiàn)正常生理狀態(tài)下,miR-31在皮膚中的表達(dá)水平處于相對(duì)適中的水平,而且敲除miR-31并不影響皮膚的正常發(fā)育及生理功能。然而,本研究發(fā)現(xiàn)miR-31敲除后則會(huì)通過(guò)影響表皮細(xì)胞的細(xì)胞增殖和細(xì)胞遷移而導(dǎo)致傷口愈合速度減慢。在分子機(jī)制上,本研究發(fā)現(xiàn)miR-31可以通過(guò)直接靶向結(jié)合Rasa1,Spred1,Spred2和Spry4這幾個(gè)RAS/MAPK信號(hào)通路的負(fù)調(diào)控因子來(lái)激活RAS/MAPK信號(hào)通路以及下游的一些調(diào)控因子如CyclinD1,c-Myc和與細(xì)胞遷移相關(guān)的Slug,從而促進(jìn)表皮細(xì)胞的細(xì)胞增殖和細(xì)胞遷移來(lái)完成傷口的損傷修復(fù)過(guò)程。更為重要的是,本研究還通過(guò)表型回補(bǔ)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),體外抑制miR-31的靶基因Rasa1,Spred1,Spred2和Spry4可以使miR-31敲減造成的細(xì)胞增殖減弱以及劃痕修復(fù)減慢的表型得到一定程度的恢復(fù)。綜上所述,在皮膚傷口愈合時(shí),炎癥相關(guān)的NF-κB和STAT3信號(hào)通路上調(diào)了miR-31的表達(dá)。同時(shí),miR-31可以通過(guò)激活RAS/MAPK信號(hào)通路來(lái)促進(jìn)傷口愈合過(guò)程。因此,本研究表明miR-31作為一種上皮固有的調(diào)節(jié)因子可以在體內(nèi)皮膚損傷修復(fù)過(guò)程中介導(dǎo)由炎癥階段向增殖階段的轉(zhuǎn)變。本研究為miR-31作為皮膚損傷修復(fù)治療潛在的治療靶點(diǎn)提供了一定的科學(xué)依據(jù)。
【圖文】:
圖1-1衛(wèi)星細(xì)胞中和肌纖維分化中的miRNA(Moketal.,2017)逡逑圖為在肌肉的穩(wěn)態(tài)和再生依賴于衛(wèi)星細(xì)胞的靜息態(tài)的維持以及激活態(tài)的合理調(diào)控過(guò)程中,發(fā)揮重要生物學(xué)功能的逡逑多種miRNA。逡逑研究發(fā)現(xiàn)miRNA也參與造血過(guò)程的調(diào)控(Chen邋and邋Lodish,2005;邋Petriv邋et邋al_,邋2010)。造血過(guò)逡逑程起始于造血干細(xì)胞的自我更新,隨后分化形成骨髓樣細(xì)胞和淋巴細(xì)胞,每一個(gè)生物學(xué)過(guò)程都有逡逑不同的microRNA進(jìn)行調(diào)控,例如Wenhuo邋Hu等就證實(shí)抓7?-290/6-7可以通過(guò)1C向Dnmt3a來(lái)維持逡逑造血干細(xì)胞的功能(Han邋et邋al.,2010;邋Hu邋et邋al.,2015),還有研究學(xué)者認(rèn)為7wT?-72_5邐洲7W26,逡逑也調(diào)控著造血干細(xì)胞的自我更新以及細(xì)胞分化(Ooi邋et邋al_,2010;邋Zhao邋et邋al”邋2013),逡逑&是通過(guò)調(diào)控細(xì)胞凋亡和TGFp信號(hào)發(fā)揮作用的(Guo邋et邋al.,邋2010),而m談-/26則是通逡逑過(guò)調(diào)控PI3K/AKT/GSK3p信號(hào)通路發(fā)揮功能的(Lechman邋et邋al.,邋2012)。逡逑1.1.2邋microRNA與生理疾病逡逑microRNA與癌癥逡逑MicroRNA表達(dá)的改變?cè)谌祟惸[瘤的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中具有重要作用。研究發(fā)現(xiàn)microRNA逡逑
業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文邐第一章文魚中,它的皮膚就比較厚實(shí)用來(lái)給它的身體提供強(qiáng)有力的保護(hù)。在硬骨魚中,皮膚是占據(jù)整個(gè)生命體規(guī)模的器官,,這使得它可以更好的進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和損傷后修復(fù)(W。硬骨魚中有分化比較良好的真皮組織,并進(jìn)一步衍生出了骨鱗。它的結(jié)構(gòu)可分為兩層(stratum邋laxum)是結(jié)構(gòu)相對(duì)較為松散的膠原基質(zhì)層,其中包含了大量的成纖維細(xì)片以及色素細(xì)胞,還包含有許多特殊的表皮細(xì)胞和沉入真皮層的有毒的腺體,同時(shí)可以作為輔助的呼吸表面,在真皮的上層地帶即淲片周圍還布滿了血管,而底層(致邋compactum)則為豐富的膠原的基質(zhì)組織,排列平行且致密,一些無(wú)淲魚(比如
本文編號(hào):2590407
【圖文】:
圖1-1衛(wèi)星細(xì)胞中和肌纖維分化中的miRNA(Moketal.,2017)逡逑圖為在肌肉的穩(wěn)態(tài)和再生依賴于衛(wèi)星細(xì)胞的靜息態(tài)的維持以及激活態(tài)的合理調(diào)控過(guò)程中,發(fā)揮重要生物學(xué)功能的逡逑多種miRNA。逡逑研究發(fā)現(xiàn)miRNA也參與造血過(guò)程的調(diào)控(Chen邋and邋Lodish,2005;邋Petriv邋et邋al_,邋2010)。造血過(guò)逡逑程起始于造血干細(xì)胞的自我更新,隨后分化形成骨髓樣細(xì)胞和淋巴細(xì)胞,每一個(gè)生物學(xué)過(guò)程都有逡逑不同的microRNA進(jìn)行調(diào)控,例如Wenhuo邋Hu等就證實(shí)抓7?-290/6-7可以通過(guò)1C向Dnmt3a來(lái)維持逡逑造血干細(xì)胞的功能(Han邋et邋al.,2010;邋Hu邋et邋al.,2015),還有研究學(xué)者認(rèn)為7wT?-72_5邐洲7W26,逡逑也調(diào)控著造血干細(xì)胞的自我更新以及細(xì)胞分化(Ooi邋et邋al_,2010;邋Zhao邋et邋al”邋2013),逡逑&是通過(guò)調(diào)控細(xì)胞凋亡和TGFp信號(hào)發(fā)揮作用的(Guo邋et邋al.,邋2010),而m談-/26則是通逡逑過(guò)調(diào)控PI3K/AKT/GSK3p信號(hào)通路發(fā)揮功能的(Lechman邋et邋al.,邋2012)。逡逑1.1.2邋microRNA與生理疾病逡逑microRNA與癌癥逡逑MicroRNA表達(dá)的改變?cè)谌祟惸[瘤的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中具有重要作用。研究發(fā)現(xiàn)microRNA逡逑
業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文邐第一章文魚中,它的皮膚就比較厚實(shí)用來(lái)給它的身體提供強(qiáng)有力的保護(hù)。在硬骨魚中,皮膚是占據(jù)整個(gè)生命體規(guī)模的器官,,這使得它可以更好的進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和損傷后修復(fù)(W。硬骨魚中有分化比較良好的真皮組織,并進(jìn)一步衍生出了骨鱗。它的結(jié)構(gòu)可分為兩層(stratum邋laxum)是結(jié)構(gòu)相對(duì)較為松散的膠原基質(zhì)層,其中包含了大量的成纖維細(xì)片以及色素細(xì)胞,還包含有許多特殊的表皮細(xì)胞和沉入真皮層的有毒的腺體,同時(shí)可以作為輔助的呼吸表面,在真皮的上層地帶即淲片周圍還布滿了血管,而底層(致邋compactum)則為豐富的膠原的基質(zhì)組織,排列平行且致密,一些無(wú)淲魚(比如
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