KLF4参与调节骨髓干细胞对皮肤创伤修复的机制研究

骨髓干细胞在皮肤创伤修复中起重要作用，但其调节机制不明， Krüppel样因子4 (KLF4)，是新近发现的核转录因子,主要在胃肠道和其他上皮组织终末期细胞中高表达，参与调节正常细胞的分化成熟，抑制增殖。新近发现KLF4在人和鼠的胚胎干细胞、骨髓干细胞中也有表达，KLF4是否参与调节骨髓干细胞对皮肤创伤的修复，目前尚不清楚。本课题拟通过构建KLF4/CreTM-Rosa26R/EGFP双转基因鼠及KLF4基因条件性敲除鼠，利用增强绿色荧光蛋白（EGFP）标记KLF4基因表达及KLF4基因被条件性敲除的骨髓干细胞，通过流式细胞仪分析和细胞分选收集术，进行体内示踪分析和体外分离纯化移植试验，研究在皮肤创伤修复过程中，KLF4在骨髓干细胞中的功能，以期将KLF4作为新的骨髓干细胞标志物，发现更具干细胞潜能的骨髓干细胞，为改进骨髓干细胞在皮肤创伤修复中的应用提供新的思路和理论依据。

核转录因子KLF4高表达于胃肠道上皮和皮肤等其他上皮组织，以前研究表明KLF4在皮肤形成屏障功能中必不可少，新近研究发现KLF4在维持成体和胚胎干细胞自我增殖中起关键作用，KLF4还被用做体外诱导体细胞成诱导多能干细胞(iPS) 。本课题我们首先培育KLF4启动子驱动的增强型绿色荧光蛋白（ KLF4/EGFP ）转基因小鼠和三苯氧胺诱导的KLF4基因敲除小鼠，发现KLF4在小鼠毛囊干细胞富集的角质细胞中的高表达，利用KLF4/CreERTM and Rosa26RLacZ双转基因小鼠示踪研究KLF4在伤口愈合的作用，发现KLF4表达细胞可能是来自于毛囊隆起干细胞，KLF4表达多潜能细胞迁移到伤口，促进伤口愈合，KLF4基因敲出后，毛囊隆起干细胞富集的细胞群数量减少，同时伴随着显著的皮肤创面愈合延迟。其次我们通过构建大鼠皮肤创伤模型及体外培养人脐静脉内皮细胞（HUVECs），发现转染KLF4 siRNA后，HUVECs的吸光度（A）值，迁移距离和成管环数显著性降低。最后通过在无血清培养基中培养结肠癌来源的细胞系DLD -1获得球细胞，这类细胞具有结肠癌干细胞的特点，表达CD133、CD166、LGR5 及 ALDH1 ，相对于贴壁的DLD-1细胞具有更强的化疗耐药性，迁移，侵袭和成瘤能力。我们发现KLF4仅在球细胞中过表达，利用shRNA抑制KLF4表达后，这些细胞抵抗化学物质、迁移、侵袭及体内外成瘤能力减弱。球细胞减少KLF4表达也减少了结肠癌干细胞标志物和间质标记的表达。