胰岛素样生长因子1上调皮脂腺细胞转录因子Sox9的调控机制及其在痤疮发病中作用

Insulin-like growth factor-1 (IGF-1) can stimulate the overproduction of sebum via activation the PI3K/Akt pathway, which is pivotal in the pathogenesis of acne. IGF-1 induces Sox9 expression, and both Sox9 and PI3K/Akt signaling are mutually interacted in chondrocytes. In our previous study, we found that IGF-1 increased Sox9 expression in sebocytes, and overexpression of Sox9 occurred in acne lesions. These results suggest that IGF-1 induced Sox9 upregulation may be related to the sebum secretion and acne development. However, its modulation mechanism and signaling pathway are unknown. Based on the available information, we propose a hypothesis that IGF-1 may induce Sox9 expression via activation of PI3K/Akt pathway or modulate PI3K/Akt pathway via induction of Sox9, followed by regulation of downstream transcription factors to facilitate lipogenesis in sebocytes. To verify our hypothesis, SZ95 cells and primary cultured human sebocytes will be treated with adenovirus expression systems-induced overexpression or knockdown of Sox9 and a PI3K inhibitor, and then the effects of Sox9 on PI3K/Akt signaling molecules and sebum production will be observed. The results will disclose the modulation mechanism of IGF-1 on Sox9 expression and sebum secretion, confirm the relationship between Sox9 and PI3K/Akt pathway, and provide new ideas to clarify the pathogenesis of acne.

胰岛素样生长因子1（IGF-1）通过激活PI3K/Akt信号通路引起皮脂大量分泌，在痤疮发病中起关键作用。软骨细胞中IGF-1诱导Sox9表达，Sox9与PI3K/Akt通路互为因果关系。我们已发现IGF-1上调皮脂腺细胞Sox9表达，痤疮皮损中Sox9表达升高，提示IGF-1上调Sox9表达与皮脂分泌和痤疮发病存在联系，但确切调控机制和信号通路不明。我们提出了"IGF-1可能通过PI3K/Akt通路诱导Sox9表达或通过Sox9调控PI3K/Akt通路，进而调节下游转录因子来促进皮脂分泌"的假说。本项目拟主要用Sox9过表达或沉默的腺病毒转染系统、PI3K抑制剂处理SZ95和原代人皮脂腺细胞，观察Sox9对PI3K/Akt通路分子及皮脂分泌的影响。研究结果将揭示IGF-1调控Sox9表达及皮脂分泌的调控机制，确定Sox9与PI3K/Akt通路的关系，为阐明痤疮发病机制提供新思路。

背景:已发现转录因子Sox9可在多个皮肤组织的细胞中表达并发挥重要作用,例如：表皮角化细胞和黑色素细胞,真皮成纤维细胞和外毛根鞘细胞。然而, Sox9在皮脂腺细胞中的表达及其作用尚没有明确的报道。胰岛素样生长因子- 1(IGF - 1) 通过激活PI3K / Akt通路可以刺激皮脂腺细胞产生过多的皮脂,在痤疮的发病机制中起关键作用。前期我们发现IGF-1可诱导Sox9 在皮脂腺细胞中的表达增加，可能与皮脂分泌和痤疮的发病机制有关。然而其确切调制机制和信号通路尚未了解。.目标：观察正常皮肤和痤疮患者皮损皮脂腺上Sox9的表达情况；过表达或基因沉默Sox9后观察皮脂腺细胞的增生与皮脂分泌情况。IGF-1上调皮脂腺细胞Sox9的表达，验证IGF-1通过PI3K/Akt通路诱导Sox9表达或通过Sox9调控PI3K/Akt通路，进而调节下游转录因子来促进皮脂分泌。.方法：免疫组织化学和免疫细胞化学方法观察Sox9在皮脂腺的表达水平。油红O染色观察皮脂腺细胞的皮脂分泌水平，免疫沉淀方法观察Sox9过表达或基因沉默后各个标志物的蛋白水平。PI3K抑制剂处理皮脂腺细胞后，观察Sox9 和PI3K/Akt 信号通路的各个标志物的蛋白水平。.结果：免疫组织化学分析表明,Sox9在痤疮皮脂腺的细胞核中的表达水平明显高于正常皮肤。Sox9在原代培养的皮脂腺细胞中，并随着皮脂腺细胞的增生与分化表达增多。免疫沉淀显示，Sox9过表达或者基因沉默后可以直接调控皮脂腺细胞皮脂分化标志物FOXO1和PPAR-r的表达。Sox9过表达可以引起皮脂腺细胞的增生。Sox9过表达或基因沉默可以调控皮脂腺细胞皮脂分泌。IGF-1上调皮脂腺细胞Sox9表达，IGF-1可以激活AKT信号，信号增强时，Sox9的表达明显增加，同时Sox9的表达梯度与P-AKT与p-ERK存在一致性，说明Sox9可以通过PI3 Kinase 的信号通路来调节皮脂腺细胞的皮分泌。Sox9过表达可以引起AKT磷酸化，在IGF-1的诱导下，磷酸化的能力更强，同时，皮脂分泌调控因子FOXO1和PPAR-r的表达也受Sox9的调控。.结论：这些结果表明,转录因子Sox9在皮脂腺细胞生物学和寻常痤疮的发病机理中作为一个关键基因发挥着重要的作用。IGF-1诱导Sox9表达增加和皮脂分泌,确认Sox9和PI3K / Akt通路之间的关系,为痤疮的