2型大麻素受体调节皮肤损伤愈合的生物学机制研究

It is generally acknowledged that endogenous cannabinoid system is ubiquitous in mammals, which consists of cannabinoid receptors, endocannabinoids and enzymes that are reponsible for synthesizing and degrading cannabinoids. Moreover, much evidence has demonstrated that the endocannabinoid system is involved in a wide spectrum of physiological and pathological events. On the basis of our previous studies, time-dependent distribution, protein and gene expression of cannabinoid type 2 receptor (CB2R) are investigated in an animal model of mouse skin incised wound and cultured fibrocytes, including myofibroblats differentiated from fibrocytes by immunofluorescence and molecular biological techniques in the project. Further studies are conducted on the effect of CB2R on transdifferentiation of fibrocytes to myofibroblasts, regulation for MMP-2 and collagen production,and cell apoptosis as well as related signal pathway by administration of selective CB2R agonist (JWH-133) and antagonist (AM-630) in vivo and in vitro for interpreting the roles of CB2R in skin wound healing. The data obtained will provide further insight into the molecular mechanisms of the cannabinoid receptor in regulation of skin wound repair and valuable information for research and development of drugs targeted to the abnormal tissue wound repair.

研究证明哺乳动物体内广泛存在由大麻素受体、内源性大麻素和合成与降解内源性大麻素的酶组成的内源性大麻素系统，并在多种疾病的发生、发展中起着重要作用。本项目在前期研究成果的基础上，通过建立小鼠皮肤切创动物模型并结合原代纤维细胞培养，应用免疫荧光染色及分子生物学等技术，研究皮肤损伤后不同时间段2型大麻素受体（CB2R）的分布、蛋白和基因动态表达以及纤维细胞转化为肌成纤维细胞后CB2R的表达；应用CB2R的选择性激动剂（JWH-133）及拮抗剂（AM-630），进一步探讨皮肤损伤愈合过程中CB2R对纤维细胞（fibrocyte）转化为肌成纤维细胞、调节肌成纤维细胞分泌基质金属蛋白酶MMP-2和胶原纤维等细胞生物学功能、细胞凋亡以及相关信号通路的影响，揭示内源性大麻素系统中的CB2R在皮肤损伤愈合过程中的调控作用的分子机制,为相关药物研发奠定基础。

研究证明哺乳动物体内广泛存在由内源性大麻素、大麻素受体及合成与降解内源性大麻素的酶组成的内源性大麻素系统，其在多种疾病的发生、发展过程中起着重要调控作用。我们课题组前期研究表明，2型大麻素受体在皮肤损伤愈合过程中的表达具有时间依赖性，提示其可能在皮肤损伤愈合过程也发挥重要的调控作用，通过药物调节其活性可能为皮肤创口的治疗提供新的研究方向。本项目通过建立小鼠皮肤切除创模型，并进行CB2R特异性激动剂、拮抗剂干预，应用组织学、免疫组织化学及免疫荧光染色、Western blot及 qRT-PCR 等技术，探究CB2R活性改变对皮肤损伤愈合过程中炎症、纤维化及再上皮化等一系列生物学进程的影响。同时结合角质细胞培养，进一步探讨CB2R调节再上皮化进程的作用机制。研究发现，CB2R激活后，小鼠皮肤创口内浸润的中性粒细胞及巨噬细胞数量减少，趋化因子MCP-1，SDF-1，炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α等表达下降，炎症反应减轻；纤维化相关因子TGF-β1、TβRI、p-SMAD3的表达下降，纤维细胞及成纤维细胞募集及其向肌成纤维细胞转化数量减少，ColⅠ分泌减少，纤维化程度减轻；近创缘处上皮舌内PCNA+的角质细胞密度升高，E-cadherin 的表达下降，vimentin 的表达上升，角质细胞增殖、迁移增强，再上皮化速度加快；并且在体外培养的HaCaT角质细胞中进一步证实激活CB2R可诱导角质细胞发生上皮-间充质转化（EMT）而促进其迁移。综合以上，本研究表明2型大麻素受体在皮肤损伤愈合过程中发挥抗炎、抗纤维化及促进再上皮化的生物学作用，提示其特异性激动剂的应用可作为治疗皮肤创口的一个新的研究方向。. 另外，通过研究还表明激动CB2R可以通过下调促炎因子及减少骨骼肌损伤区白细胞数量，降低促纤维化细胞因子并增加抗纤维化细胞因子，使肌成纤维细胞的数量及胶原纤维的表达量减少，减轻纤维化程度。同时，还发现抑制MAGL可以通过降低促炎因子、减少炎症细胞浸润，减轻炎症反应，但加重了纤维化程度。进一步研究表明，抑制MAGL后产生的抗炎效应主要是通过CB2R实现的，而抑制骨骼肌再生可能主要是通过CB1R实现的。