MiR-664经由PI3K-Akt信号通路调节UVB辐射损伤的机制研究

Excessive environmental ultraviolet B (UVB) exposure is one of the most important predisposing factors that has led to the rising incidence of skin erythema, cataracts, and even skin cancer in recent years. An in-depth study of UVB injury mechanism is therefore became one of the most important problems which needs to be solved as soon as possible. Our preliminary study indicates that miR-664 expression was decreased dramatically both in UVB irradiated HaCaT as well as in cutameous melanoma. Bioinformatics analysis indicated that miR-664 target genes' pathway was mostly by PI3K-AKT signal transduction pathway and PLP2 which was found to induce cell proliferation, adhesion, and invasion by specifically binding to PI3K to activate the AKT pathway has been proved. This study, using HaCaT as research object, UVB which wavelength is 310 nm as the intervention factor and PLP2 as an main point, will focus on the mechanism of UVB-induced cell damage that regulated by miR-664 via the PI3K-AKT signaling pathway, including cell survival, cell cycle arrest, apoptosis, autophagy, the autophagy's influence on apoptosis activity and cell mutation, et al. To sum up, the study will contribute to a more comprehensive understanding of UVB radiation damage mechanism, provide a theoretical basis for UVB protection and a new target for the prevention and treatment of skin cancer.

环境紫外线B（UVB）的过度暴露是导致当今皮肤红斑、白内障、甚至皮肤癌发病率增加的最主要的诱发因素，因此深入研究其损伤机制是目前应尽快解决的问题之一。我们前期研究结果表明，在皮肤黑色素瘤中表达降低的miR-664亦能被UVB诱导降低；生物信息学分析表明：miR-664的靶向基因所涉及的通路集中于PI3K-AKT信号通路（其中PLP2已被我们证实）。因此本研究拟主要以人永生化角质形成细胞为研究对象、以波长为310nm的UVB为干预因子、以PLP2为切入点，同时关注PI3K-AKT信号通路中的其它下游信号分子，深入研究miR-664如何经由PI3K-AKT信号通路调节UVB诱导细胞损伤的机制，包括细胞存活的改变、周期阻滞、细胞凋亡和自噬以及自噬对凋亡的影响、细胞突变等。通过本研究，将有助于更全面认识UVB辐射损伤机理，并为其防护研究提供理论基础，也会为皮肤癌的防治提供一个新的靶点。

臭氧空洞会使人类接受的天然紫外线B（UVB）增加，UVB的工业运用又导致了职业人群UVB接触频率升高，而UVB是导致皮肤损伤重要因素，因此深入研究UVB对皮肤细胞的辐射损伤并探讨其可能的机制成为迫切需要解决的问题。. 我们在前期研究的基础上，①通过生物信息学分析及双荧光霉素报告系统证实了在黑色素瘤细胞中PLP2是miR-664直接靶向的下游基因，而在HaCaT细胞和皮肤鳞癌细胞中，ARMC8、IRF2是miR-664直接靶向的下游基因。②我们发现UVB照射诱导的HaCaT细胞中miR-664的表达升高，在UVB照后不同时间点发挥了不同的作用，在UVB照后3h，其通过靶向SMAD4并下调SMAD4的表达来发挥促细胞凋亡、缓解UVB诱导的S期阻滞作及抑制细胞自噬的作用，而在UVB照后24h，其通过靶向ARMC8并下调ARMC8的表达来发挥对HaCaT细胞的保护作用，即提高细胞活力，降低细胞凋亡率。③UVB可诱导细胞发生保护性自噬以提高细胞存活率，miR-664的升高在此过程中可使自噬和凋亡发生时间提前，但是自噬早于凋亡，且这些可能是经由UVRAG来发挥作用的；在黑色素瘤细胞中，UVB诱导的细胞自噬发挥了促进细胞凋亡的作用，且在自噬的高峰点可见凋亡蛋白的表达降低。④在皮肤黑色素瘤中，miR-664表达的下调导致其靶基因PLP2的表达升高，进而促进AKT表达的增强，使皮肤黑色素瘤细胞的增殖、迁移、侵袭能力增强；在皮肤鳞癌中，miR-664表达的上调导致靶基因IRF2的表达降低，使皮肤鳞癌细胞的增殖、迁移、侵袭能力增强。. 综上所述，miR-664是UVB辐射损伤应激信号通路中的关键分子，且牵涉到了皮肤癌症的发展中，该研究不仅会为人类今后防治UVB辐射应激损伤提供理论基础，而且也为皮肤肿瘤的治疗提供了一个新的靶标。