wnt/GSK3β激活Nrf2-ARE通路对黑素细胞氧化应激损伤的保护机制研究

Oxidative stress is the initial factor in the pathogenesis of vitiligo. It is very important to investigate the antioxidant stress protective mechanism of skin melanocytes.Recent paper reported that Wnt signaling plays a cytoprotective role in the nervous system and retinal pigment epithelium. Our previous experiments found that the activation of Wnt signaling on oxidative stress state of the melanocytes played a protective role, and inhibited GSK3b kinase activity. The GSK3b kinase inhibitors can also protect the cells, suggested that Wnt signal can exert effects of antioxidative stress through inhibition of GSK3b kinase activity. And in oxidative stress, Wnt signaling can obviously increased the expression of Nrf2, which is an important endogenous antioxidant pathway in cell. Based on this results, this study will reveal that the Wnt signal inhibit the kinase activity of GSK3b to Nrf2-ARE pathway in the melanocytes to play the role of the anti-oxidative stress. In this study, the oxidant stress model in vitro and in vivo will be established, and further reveal the effect of wnt signal antioxidative stress .To provide new ideas for understanding the pathogenesis and treatment of vitiligo pigment disorders.

大量研究显示氧化应激损伤是白癜风发病的起始因素，探讨皮肤黑素细胞的抗氧化应激保护机制具有重要的意义。最近文献报道wnt信号在神经系统和视网膜色素上皮组织中发挥细胞保护作用。我们在前期的工作中发现wnt信号的激活对氧化应激状态下的黑素细胞具有一定的保护作用，并且抑制GSK3b的激酶活性，提示wnt信号可以通过抑制GSK3b的激酶活性发挥抗氧化应激效应。并且在氧化应激损伤下，wnt信号能明显增加细胞内重要的内源性抗氧化应激通路中Nrf2的表达。以此为基础，本课题提出wnt信号通路可能通过抑制GSK3b激酶活性作用于Nrf2-ARE通路，发挥抗氧化应激效应。为求验证，建立体内和体外皮肤黑素细胞氧化应激模型，进一步揭示wnt信号发挥抗氧化应激效应的作用机制，完善wnt信号通路在黑素细胞中的作用。帮助了解白癜风等色素障碍性疾病的发病机，为治疗提供新的思路。

氧化应激损伤是白癜风发病的起始因素，本研究探讨皮肤黑素细胞的抗氧化应激保护机制。首先证实Wnt3a可以减轻黑素细胞的氧化应激损伤，提高细胞的活性，清除细胞中的活性氧。Wnt3a激活Wnt经典通路的同时，可以促进Nrf2通路中相关抗氧化应激分子的表达，激活Nrf2-ARE通路下游转录调节，提示Wnt3a对黑素细胞的氧化应激保护其机制可能与激活Nrf2/ARE有关。在H2O2和4-TBP介导的氧化应激损伤细胞模型中，阻断Nrf2的表达可以抑制Wnt3a清除活性氧的作用，降低Wnt3a的保护作用，说明Nrf2在Wnt3a的抗氧化应激损伤中发挥重要作用。进一步证实，Wnt经典通路激活后促进GSK-3β磷酸化，下调Nrf2的表达并不影响Wnt3a介导的GSK3β及其磷酸化水平的表达，而用GSK3β抑制剂氯化锂处理后，能增加Nrf2和HO-1的表达,说明Wnt3a对Nrf2-ARE通路的调节，是通过GSK3β发挥作用的。基于K14-Kitl转基因小鼠建立氧化应激白癜风小鼠模型，建立了一种基于光声信号的黑素含量的检测方法。并观察皮肤创伤过程中氧化应激的变化，发现MSC促进皮肤创伤愈合可以缓解创伤急性期的氧化应激水平，并增加皮肤中Nrf2和β-catenin的表达，提示Wnt信号的激活和Nrf2表达的增加在促进创伤愈合中发挥作用。本研究深入探讨了Wnt/GSK3β/Nrf2-ARE途径对于黑素细胞氧化应激的调控作用及其分子机制，为白癜风疾病的治疗提供新的思路和靶点。提示Wnt经典通路的激活可能作为白癜风治疗的主要靶点之一。项目资助在SCI期刊发表论著1篇，综述 1篇，在CSCD发表论著一篇，待发表SCI论著 2篇。申请专利1 项。培养硕士研究生一名。