MicroRNA-155/HIF-1α与Src信号通路的交互调控在增生性瘢痕中的作用及机制

Hypertrophic scar (HS), which is a serious skin fibrotic disease, has always been a major problem for clinical treatment. Recently, it was discovered that miR-155 can inhibit the formation of scar by targeting the HIF-1α. However, the accurate regulation mechanism is still unclear. It was reported that Src can increase the expression of HIF-1α, and the results of our experiment revealed that HIF-1α can regulate the activity of Src through phosphorylation. Taken together, we hypothesized there may be a cross talk between miR-155/HIF-1α and Src to regulate the formation of HS. In the current research, the expression level of the key proteins of miR-155/HIF-1α and Src pathways in hypertrophic scars at different stage and fibroblasts will be measured. Then, the effect of miR-155/HIF-1α and Src on HS will be investigated and the inhibitor of miR-155/HIF-1α and Src will also be used on fibroblasts and rabbit ear hypertrophic scar model to confirm our hypothesis in vivo. This research aims to discover the exact cross talk mechanism between miR-155/HIF-1α and Src to inhibit the formation of HS and provide theoretical evidence for the effective treatment of hypertrophic scar.

增生性瘢痕是临床治疗的难题。课题组近期研究发现miR-155可抑制瘢痕增生，作用靶点为HIF-1α，但其具体调控机制尚不清楚。既往研究表明Src可增强HIF-1α的表达，而本课题组研究发现HIF-1α可通过磷酸化修饰影响Src的活性，提示miR-155介导的HIF-1α和Src之间可能存在复杂的交互对话，共同调控增生性瘢痕的发生过程。本课题拟首先对miR-155/HIF-1α和Src通路关键分子在不同时期瘢痕及其来源成纤维细胞中的表达进行检测；外源干预miR-155/HIF-1α和Src，观察其对瘢痕的影响；探讨miR-155介导HIF-1α和Src信号通路交互调控作用的潜在机制，并利用通路抑制剂/siRNA在细胞及兔耳瘢痕模型中进行验证。本研究旨在发现miR-155靶向调控HIF-1α与Src的交互调节抑制瘢痕增生的机制，丰富并完善瘢痕形成分子机理，为临床治疗增生性瘢痕提供理论基础。

增生性瘢痕是皮肤创伤、感染、手术及机体代谢失调后最常见的并发症之一。 目前，瘢痕治疗为临床难题。因此，探究瘢痕发生的分子机制，明确关键性调控位点显得尤为重要。.第一部分内容是miR-155在增生性瘢痕中的关键作用。首先我们收集瘢痕及正常组织标本，发现miR-155在瘢痕组织及分离的瘢痕成纤维细胞中表达均降低。过表达miR-155后可显著抑制纤维化关键分子COL1,3和α-SMA的表达及细胞增殖，低表达miR-155后出现了相反的结果。然后通过miRanda, PicTar 和TargetScan三个最常用的miRNA数据库对miR-155下游靶基因预测，通过序列比对和荧光素酶报告分析和 Western Blot 实验进行验证。 结果提示，HIF-1α 是 miR-155 的靶基因。在增生性瘢痕中，HIF-1α表达升高，干扰HIF-1α可抑制细胞增殖和胶原、AKT的表达，另外抑制AKT可显著抑制胶原和HIF-1α的表达及细胞增殖。兔耳瘢痕模型中，过表达miR-155和干扰HIF-1α均可显著抑制胶原的形成，改善瘢痕的形成。通过以上结果我们得出结论:miR-155是治疗增生性瘢痕的一个关键分子。miR-155通过调控HIF-1α介导瘢痕的发生发展，过表达miR-155和干扰HIF-1α均可显著抑制胶原的形成,且AKT信号通路参与此过程。.第二部分是HIF-1α/β-catenin与Src信号通路的交互调控在增生性瘢痕中的作用及机制研究。前期研究发现Src在瘢痕组织和细胞中表达降低，过表达Src可减少纤维化关键分子COL1,3的表达，提示Src一定程度上课改善瘢痕的形成。基于前期结果，我们提出设想miR-155/HIF-1α是否与Src存在交互调控，研究发现干扰HIF-1α后Src和β-catenin升高，但免疫共沉淀结果提示HIF-1α/β-catenin没有形成复合物。提示miR-155/HIF-1α可能通过其它方式与Src作用进而调控增生性瘢痕的发生。.第三部分是中药单体川芎嗪对增生性瘢痕的作用机制研究。我们发现川芎嗪可抑制瘢痕成纤维细胞中纤维化相关分子的表达，抑制细胞增殖。此外，川芎嗪可诱导细胞的凋亡，促凋亡蛋白Bcl-2 and Caspase-3表达升高。. 因此，本课题对阐明miR-155和中药单体川芎嗪调控瘢痕形成的机制，为增生性瘢痕的治疗提供潜在的靶点。