CD34+ASC调控毛乳头细胞诱导毛囊再生能力的作用和机制研究

Dermal papilla cells (DPCs) play a pivotal role in hair formation, which are considered to be one of idea seed cells for skin engineering with hair follicle. However, DPCs show lower inducing hair growth ability after several passages of culture. Recent research has revealed that the dermal adipocyte lineage cells macroenvironment is important in the regulation of the hair follicle cycling. Our previous work showed that CD34+ASC (AT-MSC) can induce more new hairs formation, and participate in the dermal sheath structure (DS). We propose a hypothesis: CD34+ASC can maintain the hair follicle induction ability of DPCs, and considered as a potential population of DPCs for helping to tissue-engineered skin containing hair follicles. We intend to explore: ⑴ CD34+ASCs can directional differentiate to DPCs idented by identifying cell phenotype. (2) to clarify the effect of CD34+ASC on the hair follicles induced ability using hair follicle regeneration model in vitro or in vivo. (3) GPF transgenic mice and Azip knockout mice would employed for investigating mechanisms of CD34+ASCs activation by Wnt/β-Catenin and TGF-β/BMP signals. (4) CD34+ASCs and DPCs would be used for skin engineering with hair follicle.

毛乳头细胞(DPCs)在毛囊形成中具有关键性诱导作用，是构建含毛囊的组织工程化皮肤的理想种子细胞。但其数量有限，在体外扩增易丧失功能。研究显示毛囊周环境的真皮内脂肪系细胞在毛囊周期性再生中具有重要的调控作用。我们的前期结果显示，CD34+ASC(AT-MSC)在体内可诱导形成更多毛发，并参与构成真皮鞘结构(DS)。在此基础上，我们提出假说：CD34+ASC可维持DPCs诱导毛囊再生的能力，并作为DPCs的潜在储备，从而有助于构建形成含毛囊功能的组织工程化皮肤。为验证假说，拟开展工作：①通过细胞表型鉴定验证CD34+ASC可定向诱导分化为DPCs；②利用体外、体内毛囊再生模型阐明CD34+ASC对DPCs的毛囊诱导能力的维持作用；③利用EGFP转基因和Azip KO小鼠模型，探讨Wnt/BMP通路在该作用中的介导机制；④并初步探索应用CD34+ASC及其调节的DPC构建含毛囊的组织工程化皮肤

毛乳头细胞（DPCs）是毛囊形成中的关键性诱导成分，但其数量有限，在体外扩增易老化并丧失功能。文献报道了毛囊微环境的真皮脂肪组织尤其是脂肪干细胞(ASCs)在皮肤毛囊周期性再生具有重要的调控作用。我们前期发现CD34+ASCs可诱导形成更多毛发。在此基础上，我们提出CD34+ASCs可能是通过调控DPCs功能促进毛发再生的假说，为验证假说，我们开展以下研究：①CD34+ASCs对DPCs增殖能力的影响；②CD34+ASCs对体外DPCs的毛囊诱导能力的维持作用；③探讨Wnt通路在CD34+ASCs以上作用中的介导机制。研究结果如下：①以CCK-8及细胞计数方法检测，结果显示CD34+ASCs可促进体外培养小鼠DPCs的增殖，并且这种作用呈现剂量依赖关系。②共培养镜下观察CD34+ASCs可有效维持DPCs的干细胞形态，Qrt-PCR检测代表毛发诱导能力的各基因表达水平上调，尤其是高代次细胞(P8)具有逆转趋势，以上均提示CD34+ASCs可维持DPCs诱导毛囊形成能力的作用。③通过Q-PCR 在基因水平检测显示Wnt通路可能是介导这一作用的可能机制之一。④另外，初步探索自主装高分子囊泡在组织工程化毛囊构建中的应用的可能性，通过PCL作为原材料进行聚合制备，并进行材料性状、表面性能及相关生物学评价。结果显示获得的高分子自组装囊泡产物，具有很好的两亲性，天然的抗菌性，并且有望作为药物载体，有可能应用于组织工程化毛囊中。本项目研究结果为ASCs应用于毛囊重建提供理论基础及实验依据，也为将来构建含毛囊功能的组织工程化皮肤建立基础。项目资助发表相关SCI论文2篇，培养硕士研究生2名。