构建人有色毛囊模型研究毛囊前体黑素细胞的移行模式及可能机制

人毛囊外毛根鞘的前体黑素细胞（MP）是皮肤及毛囊色素细胞的储库，理论上MP上行参与形成表皮黑素单元(EMU)，下行参与形成毛囊黑素单元（FMU）,但尚无能直观显示MP上下移行形成EMU和FMU过程的模型，也未见关于MP移行模式及机制的研究报告。为此在既往成功研究MP生理功能的基础上设立本项目：首先培养MP和毛囊角质形成细胞（KC），并标记MP。其次将模拟毛囊微环境，把标记的MP、毛囊KC与毛乳头混合植入裸鼠皮下诱导毛囊生成，跟踪观察在毛囊形成过程及毛囊周期中MP的移行、定位与分化，以期获得有色毛囊模型。最后人为干预模型，通过定时、定量方法检测MP移行过程中基底膜成分及相应配体表达的变化，并在基底膜成分的配体及小分子GTP酶两个层面进行特异性阻断，观察MP移行行为和细胞骨架的变化，最后阐明MP移行的调节机制和模式。研究结果即可成功构建有色毛囊模型，又可阐明白癜风复色机制。

人毛囊外毛根鞘的前体黑素细胞（MP）是皮肤及毛囊色素细胞的储库，理论上MP上行参与形成表皮黑素单元(EMU)，下行参与形成毛囊黑素单元（FMU）,但尚无能直观显示MP上下移行形成EMU和FMU过程的模型，也无关于MP移行模式及机制的研究报告。本研究模拟毛囊微环境，成功建立毛乳头细胞（DPC）、毛囊前体黑素细胞（MP）与毛囊角质形成细胞（KC）三维分离式共培养体系，并发现DPC对MP具有激活及趋化移行作用，进一步发现DPC分泌的细胞因子SCF在MP的激活及移行中具有重要作用，实验建立的DPC、MP与KC三维分离式共培养体系可作为体外毛囊色素单元模型，尤其可用于研究MP移行的机制。进一步本研究成功构建含核定位信号（nuclear localization signal, NLS）-绿色荧光蛋白(green fluorescent protein, GFP)融合基因的慢病毒载体三质粒系统，MP被转染后在细胞核表达绿色荧光蛋白，建立的这一方法可用于黑素细胞的活体示踪。本研究采用小室移植法在裸鼠体内成功构建人有色毛囊样结构，HE染色显示毛囊结构完整，毛囊内可见毛干。另外我们采用小室移植法在裸鼠体内成功诱导有色毛囊生成，所诱导毛囊与鼠毛囊生理周期相同，具有鼠毛囊各种生理特性，我们在裸鼠体内构建的鼠毛囊和人毛囊可成为研究毛囊色素单元的实验模型。为了研究MP在毛囊中的移行模式及相关机制，我们人工诱导鼠毛囊周期，然后观察了毛囊周期中黑素干细胞（MSC）、黑素前体细胞（MP）和毛母质黑素细胞（MC）的分布特点，初步证明毛囊中黑素细胞的移行是与毛囊角质形成细胞一起，采用多细胞集合移行模式形成毛球部分的。基底膜成分对MSC移行生成MP和MC具有重要调节作用，基底膜主要成分IV型胶原（type IV collagen，CIV）、板层素（laminin,LN）和纤粘连蛋白（fibronectin,FN）的配体DDR1、整合素α6、α3从MSC形成MP的过程开始表达，当细胞分化成MC后表达减弱，直至最后消失。采用DDR1特异性拮抗剂可以导致鼠毛囊色素减退。这个研究初步说明毛囊基底膜成分CIV通过DDR1通路调控了MSC移行生成MP和MC的过程，研究结果初步揭示基底膜成分对MP移行的调节机制。