miR-31在皮肤损伤修复过程中介导炎症阶段向上皮再生阶段转换的功能与作用机制

发布时间：2020-03-19 15:33

【摘要】：皮肤损伤修复是皮肤应对外界损伤的一种生理反应,这种应答可以帮助维持皮肤的完整性并保持皮肤的生理功能。皮肤损伤修复过程对损伤后皮肤的修复是必要的,主要由四个阶段组成:止血阶段,炎症阶段,上皮重建阶段以及重塑阶段。急性损伤可以有规律的执行各个修复过程从而快速完成损伤修复。然而,在慢性损伤修复过程中,修复过程会被破坏而无法正常的执行各个修复过程,导致伤口无法正常修复,成为世界范围内临床医学上迫切需要解决的难题。因此阐述正常损伤修复过程可以帮助更好的了解皮肤损伤修复的规律,并为慢性损伤治疗提供新的理论依据。成功的上皮重建过程,是依赖于表皮细胞的增殖和迁移能力的,并需要尽量减少上皮组织炎症。因此,揭示在皮肤损伤修复过程中由炎症过程向增殖过程转变的潜在的分子机制可以帮助更好的了解损伤修复的规律。近几年来,已经有研究发现microRNA可以通过调控与损伤修复过程中表皮细胞增殖和迁移过程相关的信号通路从而调控伤口的上皮重建过程。然而,关于某种特定的microRNA在皮肤修复过程中的功能还没有彻底研究清楚。有文献报道,在皮肤损伤修复过程中有很多microRNA都发生了动力学变化。在这些变化的microRNA中,miR-31发挥着重要的功能,因此也引起了我们的关注,而且已经有研究表明miR-31在银屑病中可以促进表皮增生,在乳腺和小肠等发育中调控着上皮干细胞的命运,还在肺癌和和结肠癌中作为原癌基因发挥着重要的功能。本研究首先通过qRT-PCR和原位杂交技术检测发现,皮肤损伤之后,miR-31在伤口附近的表皮细胞中表达发生上调,远高于远端的正常表皮细胞中miR-31的表达,预示着miR-31可能参与了皮肤损伤修复的过程。当皮肤受到损伤刺激之后,在损伤修复过程的炎症阶段NF-κB和STAT3炎症信号通路发生激活;并且发现NF-κB和STAT3炎症信号通路中的关键因子p65和Stat3在miR-31的启动子区有相应的结合位点;双荧光素酶实验进一步证实了 p65和Stat3确实可以上调miR-31的表达。因此,伤口附近表皮细胞中miR-31的上调是由炎症阶段NF-κB和STAT3炎症信号通路来直接调控的。为了进一步研究miR-31在皮肤伤口愈合中的生物学功能,本研究以miR-31的皮肤条件敲除小鼠和全身敲除小鼠作为研究体系。首先,研究发现正常生理状态下,miR-31在皮肤中的表达水平处于相对适中的水平,而且敲除miR-31并不影响皮肤的正常发育及生理功能。然而,本研究发现miR-31敲除后则会通过影响表皮细胞的细胞增殖和细胞迁移而导致伤口愈合速度减慢。在分子机制上,本研究发现miR-31可以通过直接靶向结合Rasa1,Spred1,Spred2和Spry4这几个RAS/MAPK信号通路的负调控因子来激活RAS/MAPK信号通路以及下游的一些调控因子如CyclinD1,c-Myc和与细胞迁移相关的Slug,从而促进表皮细胞的细胞增殖和细胞迁移来完成伤口的损伤修复过程。更为重要的是,本研究还通过表型回补实验发现,体外抑制miR-31的靶基因Rasa1,Spred1,Spred2和Spry4可以使miR-31敲减造成的细胞增殖减弱以及划痕修复减慢的表型得到一定程度的恢复。综上所述,在皮肤伤口愈合时,炎症相关的NF-κB和STAT3信号通路上调了miR-31的表达。同时,miR-31可以通过激活RAS/MAPK信号通路来促进伤口愈合过程。因此,本研究表明miR-31作为一种上皮固有的调节因子可以在体内皮肤损伤修复过程中介导由炎症阶段向增殖阶段的转变。本研究为miR-31作为皮肤损伤修复治疗潜在的治疗靶点提供了一定的科学依据。
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图１－１卫星细胞中和肌纤维分化中的ｍｉＲＮＡ（Ｍｏｋｅｔａｌ．，２０１７）逡逑图为在肌肉的稳态和再生依赖于卫星细胞的静息态的维持以及激活态的合理调控过程中，发挥重要生物学功能的逡逑多种ｍｉＲＮＡ。逡逑研究发现ｍｉＲＮＡ也参与造血过程的调控（Ｃｈｅｎ邋ａｎｄ邋Ｌｏｄｉｓｈ，２００５；邋Ｐｅｔｒｉｖ邋ｅｔ邋ａｌ＿，邋２０１０）。造血过逡逑程起始于造血干细胞的自我更新，随后分化形成骨髓样细胞和淋巴细胞，每一个生物学过程都有逡逑不同的ｍｉｃｒｏＲＮＡ进行调控，例如Ｗｅｎｈｕｏ邋Ｈｕ等就证实抓７？－２９0／６－７可以通过１Ｃ向Ｄｎｍｔ３ａ来维持逡逑造血干细胞的功能（Ｈａｎ邋ｅｔ邋ａｌ．，２０１０；邋Ｈｕ邋ｅｔ邋ａｌ．，２０１５），还有研究学者认为７ｗＴ？－７２＿５逦洲７Ｗ２６，逡逑也调控着造血干细胞的自我更新以及细胞分化（Ｏｏｉ邋ｅｔ邋ａｌ＿，２０１０；邋Ｚｈａｏ邋ｅｔ邋ａｌ”邋２０１３），逡逑＆是通过调控细胞凋亡和ＴＧＦｐ信号发挥作用的（Ｇｕｏ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２０１０），而ｍ谈－／２６则是通逡逑过调控ＰＩ３Ｋ／ＡＫＴ／ＧＳＫ３ｐ信号通路发挥功能的（Ｌｅｃｈｍａｎ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２０１２）。逡逑１．１．２邋ｍｉｃｒｏＲＮＡ与生理疾病逡逑ｍｉｃｒｏＲＮＡ与癌症逡逑ＭｉｃｒｏＲＮＡ表达的改变在人类肿瘤的发生和发展过程中具有重要作用。研究发现ｍｉｃｒｏＲＮＡ逡逑

业大学博士学位论文逦第一章文鱼中，它的皮肤就比较厚实用来给它的身体提供强有力的保护。在硬骨鱼中，皮肤是占据整个生命体规模的器官，，这使得它可以更好的进行运动和损伤后修复（Ｗ。硬骨鱼中有分化比较良好的真皮组织，并进一步衍生出了骨鳞。它的结构可分为两层（ｓｔｒａｔｕｍ邋ｌａｘｕｍ）是结构相对较为松散的胶原基质层，其中包含了大量的成纤维细片以及色素细胞，还包含有许多特殊的表皮细胞和沉入真皮层的有毒的腺体，同时可以作为辅助的呼吸表面，在真皮的上层地带即淲片周围还布满了血管，而底层（致邋ｃｏｍｐａｃｔｕｍ）则为丰富的胶原的基质组织，排列平行且致密，一些无淲鱼（比如

本文编号：2590407