SCCA1高表达转基因鼠皮肤屏障功能的分子机制研究

We found squamous cell carcinoma antigen 1(SCCA1) as a marker of squamous cell carcinoma antigen overexpression in many parakeratosis and inflammatory skin disease in our clinical work. One study showed SCCA1 overexpression was associated with skin barrier disruption, but the mechanism was not clear. The most important protein participating in the final stages of the epidermis differentiation (FLG, IVL, TGM1, KLK5, KLK7) and stratum corneum lipids play an important role in the skin barrier function Therefore, we proposed hypothesis: SCCA1 overexpression influenced synthesis of stratum corneum lipids and/or interfered with the formation of keratinocyte differentiation and desquamation and lead to skin barrier disruption. In order to verify the above hypothesis, we will use a SCCA1 overexpression transgenic mice model and identify with Western blot and ELISA technique. We also determine TEWL and observe the number of corneodesmosome and lamellar body by quantitative electron microscopy. We determine lipid quantity by Nile red staining and use direct immune fluorescence and quantitative Real-time RT-PCR to determine the expression quantity of keratinocyte differentiation (FLG, IVL, TGM1) and desquamation (KLK5, KLK7) genes and protein and amount of synthesis speed limit enzymes (HMG CoA, FAS and SPT). The results of this study can be confirmed SCCA1 is an important biochemical marke for evaluating skin barrier function and treatment effect damage. It is very important for clinical study.

临床中我们发现作为鳞癌标志物的SCCA1在很多角化不全和炎症性皮肤病中表达增高，研究显示SCCA1的高表达与皮肤屏障受损相关，但其作用机制尚不清楚。参与表皮终末分化阶段的重要蛋白（FLG、IVL、TGM1、KLK5、KLK7）和表皮皮脂都在皮肤屏障功能中起重要作用。因此，我们提出假说：SCCA1高表达影响了皮脂合成和/或干扰了角质形成细胞的分化和脱落，从而引起皮肤屏障功能受损。为了验证上述假说，我们制备SCCA1高表达转基因鼠，并通过测定TEWL、定量电镜观察角化桥粒和板层体的数量、Nile红染色观察脂质数量，直接免疫荧光和QRT-PCR测定角质形成细胞分化和脱落相关基因及蛋白以及皮脂合成限速酶的表达情况。从而评价转基因鼠是否存在屏障功能障碍，进而论证我们的假说。本研究结果从分子水平证实SCCA1可成为评价皮肤屏障功能受损程度和治疗效果的一项重要指标，具有非常重要的临床科学价值。

临床中我们发现作为鳞状细胞癌标志物的SCCA1在很多角化不全和炎症性皮肤病（如银屑病、特应性皮炎等）中表达增高，而这些疾病都存在不同程度皮肤屏障功能受损。国外有学者提出SCCA1的升高与皮肤屏障功能受损有关，但其作用机制尚不清楚。参与表皮终末分化阶段的重要蛋白（FLG、IVL、TGM1、KLK5、KLK7）和表皮皮脂都在皮肤屏障功能中起重要作用。因此，我们提出假说：SCCA1高表达影响了皮脂合成和/或干扰了角质形成细胞的分化和脱落，从而引起皮肤屏障功能受损。为了验证上述假说，我们将人SCCA1基因导入C57BL/6小鼠，然后比较转基因鼠和正常鼠在组织病理、透射电镜的情况，并取两组小鼠的皮肤组织提取RNA进行QRT-PCR分析SCCA1、TGM1、Locrin、KLK5、KLK7基因的表达情况，由于二组小鼠的表达无差异，我们使用2,4-二硝基氟苯（DNFB）诱导转基因鼠和正常鼠产生皮炎破坏其皮肤屏障，然后利用Western-blot技术比较未处理的两组小鼠以及诱导皮炎的两组小鼠SCCA1、TGM1、Locrin、KLK5、KLK7蛋白的表达情况，结果发现未处理的转基因鼠的SCCA1并未呈现出高表达状态（即基因表达并没有出现预期的蛋白表达升高），未处理的转基因鼠KLK-7的表达明显少于正常鼠。而诱导皮炎后的转基因鼠SCCA1、TGM1、KLK5的表达明显高于诱导皮炎的正常鼠，间接论证了我们的假说。本研究结果从分子水平证实SCCA1可成为评价皮肤屏障功能受损程度和治疗效果的一项重要指标，具有非常重要的临床科学价值。