Prdx2保护真皮间充质干细胞抑制皮肤衰老的机制研究

发布时间：2017-09-05 21:53

  本文关键词：Prdx2保护真皮间充质干细胞抑制皮肤衰老的机制研究

  更多相关文章： 真皮间充质干细胞 皮肤衰老 细胞衰老 过氧化物还原酶Ⅱ 基因敲除小鼠

【摘要】：Prdx2(Peroxiredoxin Ⅱ)是一种广泛存在于机体组织细胞中的过氧化物还原酶,具有及时清除体内较低浓度活性氧(ROS)的作用。经过长时间的研究发现,Prdx2基因敲除小鼠的胚胎成纤维细胞(MEF)表现出严重的细胞衰老特征,而且Prdx2基因敲除鼠出现了明显的皮肤衰老症状,表现为全层皮肤厚度减少、表皮角质层增厚、真皮层明显变薄,这些现象显示出了Prdx2在皮肤衰老过程中可能的重要作用。虽然Prdx2的功能得到了较为广泛的研究,但是缺失Prdx2引起皮肤衰老的原因和Prdx2在真皮间充质干细胞修复衰老皮肤组织中的作用机理仍然未知。为了进一步探究Prdx2在延缓皮肤衰老和保护真皮间充质干细胞(DMSCs)中的分子机制,本实验利用Prdx2基因敲除模式鼠,研究Prdx2在真皮间充质干细胞延缓皮肤衰老过程中的作用,阐明Prdx2保护真皮间充质干细胞防止皮肤提前衰老的分子机制。首先,在体内部分,本实验利用3月龄(Young)、8月龄(Middle Age)、11月龄(Aged)Prdx2基因敲除型小鼠和野生型小鼠,采用HE染色和Masson胶原染色的方法观察其皮肤组织变化;通过背部全层皮肤损伤修复情况评估皮肤功能;通过蛋白免疫印迹(Western Blot)的方法检测皮肤组织中与衰老和增殖相关的蛋白表达水平。其次,在细胞部分,本实验利用流式细胞术(FACS)对真皮间充质干细胞进行鉴定,并检测不同代次(Passages)真皮间充质干细胞的细胞周期(Cell Cycle)、细胞凋亡(Apoptosis)水平;利用SA-β-gal染色方法检测真皮间充质干细胞衰老情况;利用MTT绘制生长曲线;利用Western Blot检测相关蛋白表达水平。第三,在分子部分,通过细胞免疫荧光染色,通过核蛋白抽提(Nucleoprotein extraction)和蛋白免疫印迹观察β-catenin入核水平和其他关键信号蛋白表达水平,阐明Prdx2调控经典Wnt/β-catenin信号的分子机制。在体内水平HE染色及Masson胶原染色结果显示随着小鼠月龄的增加真皮层厚度逐渐减少,且相同月龄的Prdx2基因敲除型小鼠的真皮厚度小于野生型小鼠的真皮层厚度;皮肤损伤愈合实验显示基因敲除型小鼠背部全层皮肤伤口愈合速度慢于野生型小鼠;Western Blot结果显示随着小鼠月龄的增加皮肤组织中p21、p16的表达量增加且相同月龄敲除型高于野生型,stat3的磷酸化水平和PCNA表达量降低且敲除型低于野生型。在细胞水平,随着小鼠真皮间充质干细胞的代次增加,细胞周期发生了G0/G1期阻滞且相同代次敲除型阻滞比例更高;SA-β-gal染色结果显示随着代次增加细胞衰老比例增加,相同代次敲除型小鼠真皮间充质干细胞细胞衰老比例明显高于野生型;增殖曲线显示,3P时两基因型小鼠真皮间充质干细胞增殖速度无差异,随代次增多敲除型增殖速度明显低于野生型;Western Blot结果显示随代次增加p21、p16的表达量增加且相同代次敲除型高于野生型stat3的磷酸化水平和PCNA表达量降低且敲除型低于野生型。在分子水平,细胞免疫荧光染色和Western Blot结果显示,Prdx2基因敲除型小鼠真皮间充质干细胞的β-catenin入核增加,GSK3β(Ser9)和Akt磷酸化水平增加。以上结果表明,Prdx2可以调控经典Wnt/β-catenin信号通路保护小鼠真皮间充质干细胞使其维持正常的数量和功能,Prdx2的缺失会导致Wnt/β-catenin信号通路的异常激活,从而造成真皮间充质干细胞的提前衰老,进而导致了Prdx2敲除型小鼠皮肤的提前衰老和伤口愈合能力的下降。
【关键词】：真皮间充质干细胞 皮肤衰老 细胞衰老 过氧化物还原酶Ⅱ 基因敲除小鼠
【学位授予单位】：黑龙江八一农垦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R751
【目录】：

• 摘要8-10
• 英文摘要10-12
• 1 文献综述12-22
• 1.1 引言12
• 1.2 皮肤衰老的研究进展12-18
• 1.2.1 干细胞与皮肤衰老12-15
• 1.2.2 活性氧与皮肤衰老15-16
• 1.2.3 信号通路与皮肤衰老16-18
• 1.3 Prdx2研究进展18-20
• 1.3.1 Prdx2基因功能研究18-19
• 1.3.2 Prdx2与Wnt信号19-20
• 1.4 研究意义20-22
• 2 材料与方法22-30
• 2.1 实验材料22-25
• 2.1.1 Prdx2基因敲除小鼠22
• 2.1.2 主要试剂和仪器22-25
• 2.2 试验方法25-30
• 2.2.1 小鼠基因型鉴定25-26
• 2.2.2 小鼠皮肤组织H&E染色26
• 2.2.3 小鼠皮肤组织Masson胶原染色26
• 2.2.4 免疫印迹（Western Blot）检测蛋白表达变化26-27
• 2.2.5 小鼠真皮间充质干细胞提取27
• 2.2.6 小鼠真皮间充质干细胞鉴定27
• 2.2.7 细胞周期检测27-28
• 2.2.8 细胞凋亡检测28
• 2.2.9 生长曲线绘制28
• 2.2.10 SA-β-gal染色28
• 2.2.11 细胞免疫荧光染色28-30
• 3 结果与分析30-42
• 3.1 Prdx2缺失导致小鼠皮肤提前衰老30-34
• 3.1.1 Prdx2基因敲除小鼠与野生型小鼠皮肤组织染色30-31
• 3.1.2 Prdx2基因敲除小鼠与野生型小鼠皮肤组织相关蛋白表达检测31-33
• 3.1.3 Prdx2敲除型小鼠与野生型小鼠皮肤全层伤口愈合速度检测33-34
• 3.2 小鼠真皮间充质干细胞鉴定34-35
• 3.3 Prdx2缺失导致小鼠真皮间充质干细胞提前衰老35-39
• 3.3.1 连续传代的两种基因型小鼠真皮间充质干细胞的细胞周期检测36-37
• 3.3.2 连续传代的两种基因型小鼠真皮间充质干细胞的增殖能力37-38
• 3.3.3 连续传代的两种基因型小鼠真皮间充质干细胞的细胞凋亡水平38
• 3.3.4 连续传代的两种基因型小鼠真皮间充质干细胞的衰老水平38-39
• 3.4 Prdx2缺失导致真皮间充质干细胞经典Wnt/β-catenin信号异常激活39-42
• 3.4.1 Prdx2敲除导致Wnt/β-catenin累积并入核39-40
• 3.4.2 Prdx2敲除导致GSK3β活性降低40-42
• 4 讨论42-46
• 5 结论46-48
• 参考文献48-54
• 致谢54-56
• 附录56-60
• 个人简介60

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 本刊编辑部;;我国首家间充质干细胞库在天津落成[J];中国药业;2006年07期

2 张鑫;赵桂秋;;间充质干细胞在眼科领域的研究与应用[J];中国组织工程研究与临床康复;2009年06期

3 史春梦;;间充质干细胞表述中需要注意的几个问题[J];第三军医大学学报;2009年14期

4 瞿海龙;边剑飞;张冰;王颖;周英莲;;间充质干细胞临床应用的前景与困惑[J];医学研究与教育;2011年05期

5 郭子宽;;间充质干细胞及其临床应用中的几个问题[J];中国组织工程研究;2012年01期

6 李炳尧;武晓云;吴岩;;间充质干细胞的分离与培养:从实验室到临床[J];中国组织工程研究;2013年14期

7 吴实;邓列华;;皮肤间充质干细胞在促进皮肤愈合中的作用[J];实用皮肤病学杂志;2013年03期

8 吴清法,王立生,吴祖泽;间充质干细胞的来源及临床应用[J];军事医学科学院院刊;2002年03期

9 黄定强;间充质干细胞的研究进展[J];国外医学(耳鼻咽喉科学分册);2003年03期

10 付文玉,路艳蒙,乔东访,朴英杰;运用组织工程学原理构建间充质干细胞的三维培养体系[J];潍坊医学院学报;2003年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 陈可;王丁;韩之波;朱德林;韩忠朝;;人脐带间充质干细胞体外发挥免疫活性的研究[A];第12届全国实验血液学会议论文摘要[C];2009年

2 金明顺;张毅;贾秀芬;周燕华;闫妍;刘慧雯;;小鼠脂肪间充质干细胞的分离、培养以及多潜能分化的研究[A];中国解剖学会第十一届全国组织学与胚胎学青年学术研讨会论文汇编[C];2009年

3 李争艳;刘杨;翟丽丽;杨迷玲;王立峰;;间充质干细胞在肿瘤发展过程中的作用[A];中华医学会病理学分会2009年学术年会论文汇编[C];2009年

4 张彦;李尚珠;;间充质干细胞在血管工程中的机制及应用[A];2009全国中西医结合周围血管疾病学术交流会论文集[C];2009年

5 石玉;戴\戎;;周期性拉应力对间充质干细胞分化影响的研究[A];第九届全国生物力学学术会议论文汇编[C];2009年

6 黎娇;朱争艳;杜智;骆莹;王鹏;高英堂;;人脐带间充质干细胞分泌物对肝细胞增殖和凋亡的影响[A];天津市生物医学工程学会第30次学术年会暨生物医学工程前沿科学研讨会论文集[C];2010年

7 谭远超;Kevin;姜红江;黄相杰;周纪平;;间充质干细胞在骨伤疾病治疗中的应用[A];首届全国中西医结合骨科微创学术交流会暨专业委员会成立大会论文汇编[C];2011年

8 唐佩弦;;间充质干细胞及其临床应用前景[A];第三届全国血液免疫学学术大会论文集[C];2003年

9 戴育成;;间充质干细胞的生物学特性和应用[A];2005年华东六省一市血液病学学术会议暨浙江省血液病学学术年会论文汇编[C];2005年

10 胡琳莉;王昕荣;钱坤;李舟;杨薇;朱桂金;;小鼠间充质干细胞向子宫内膜分化的实验研究[A];第一届中华医学会生殖医学分会、中国动物学会生殖生物学分会联合年会论文汇编[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 满学杰;天津滨海新区建最大间充质干细胞生产基地[N];新华每日电讯;2008年

2 满学杰;津昂赛打造间充质干细胞生产基地[N];医药经济报;2008年

3 第三军医大学西南医院输血科 李忠俊 整理 吴刘佳;间充质干细胞研究又见新方法[N];健康报;2013年

4 上海生科院 上海交大医学院健康科学研究所 曹楷;间充质干细胞：干细胞中的孙悟空[N];上海科技报;2014年

5 记者　陈建强;首家间充质干细胞库在津建成[N];光明日报;2006年

6 记者　冯国梧;细胞产品国家工程中心建设方案获准[N];科技日报;2007年

7 实习生 刘霞;间充质干细胞有望用于面部整形[N];科技日报;2007年

8 本报记者 王新佳;我国“原始间充质干细胞”注射液进入临床研究[N];中国高新技术产业导报;2005年

9 冯国梧;全球首个脐带间充质干细胞库规模化运营[N];科技日报;2008年

10 刘莹清;全球首个脐带间充质干细胞库泰达规模运营[N];北方经济时报;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 王皓;五指山小型猪OCT-4、SOX-2基因在骨髓间充质与脐带间充质干细胞中的过表达研究[D];中国农业科学院;2013年

2 孔德晓;间充质干细胞及胰岛素分泌细胞治疗糖尿病的临床及应用基础研究[D];山东大学;2015年

3 董苑;SDF-1复合PDPBB的构建及对间充质干细胞趋化影响的研究[D];昆明医科大学;2015年

4 王磊;诱导胎盘来源间充质干细胞向成牙骨质细胞分化的实验研究[D];山东大学;2015年

5 房贺;连接黏附分子A在促进MSC修复CC14肝损伤中的作用及其机制[D];第二军医大学;2015年

6 陈洁;间充质干细胞外泌体对急性肺损伤小鼠的影响及相关机制的实验研究[D];中国人民解放军医学院;2015年

7 许婷;转化生长因子β1在蟑螂过敏原诱导的哮喘中对间充质干细胞募集迁移的影响[D];南方医科大学;2015年

8 周雅丽;携氧间充质干细胞对胃癌化疗效果的影响及其机制研究[D];兰州大学;2015年

9 沈舒宁;CKIP-1负调控间充质干细胞成骨分化研究[D];第四军医大学;2015年

10 姚惟琦;脂肪来源间充质干细胞治疗急性肾损伤[D];武汉大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 顾立超;BTK抑制剂对间充质干细胞miR-21的调节作用[D];河北联合大学;2014年

2 王文杰;鸭胚间充质干细胞生物学特性及其移植修复肝损伤研究[D];中国农业科学院;2015年

3 张猛;血管内皮前体细胞对间充质干细胞分化潜能的影响[D];石河子大学;2015年

4 马丽媛;利用MyoD基因诱导绵羊脐带间充质干细胞分化为成肌细胞的研究[D];东北林业大学;2015年

5 宋维文;MicroRNA-133诱导绵羊间充质干细胞分化为成肌细胞的研究[D];东北林业大学;2015年

6 韩丽鑫;人脐带来源的间充质干细胞对耐维甲酸的早幼粒白血病细胞分化的研究[D];北京协和医学院;2015年

7 陶利;绵羊脐带和羊水间充质干细胞的分禽培养及鉴定[D];内蒙古大学;2015年

8 陈以胜;亚低温对颅脑创伤微环境下温敏脐带间充质干细胞分化特性影响的研究[D];河北医科大学;2015年

9 夏勇;人脐带间充质干细胞抑制HepG2作用优化方法探索[D];内蒙古大学;2015年

10 罗永慧;Pax6对大鼠脂肪间充质干细胞的分化诱导作用及其应用研究[D];成都医学院;2015年

，

本文编号：800362