IGF-1在绒山羊绒毛生长中的表达变化及作用机制研究

大量研究表明胰岛素样生长因子1（IGF-1）对毛发的生长调控起着极其重要的作用，然而关于IGF-1对山羊绒周期性生长的调控作用还不清楚。本项目以辽宁绒山羊为研究对象，通过酶联免疫法测定绒毛生长不同时期血液IGF-1及有关激素指标变化，并分析IGF-1与绒毛生长的相关性；采用原位杂交技术研究皮肤毛囊生长不同时期IGF-1、IGF-1R及IGFBPs基因表达分布，运用荧光定量PCR和免疫组化方法检测皮肤中IGF-1、IGF-1R及IGFBPs基因mRNA和蛋白表达变化，系统研究IGF-1在绒山羊毛囊生长周期中时空表达特征和分布特点，分析其变化与毛囊发育、绒毛生长之间的关系；进一步通过毛囊体外培养，观察添加外源IGF-1对不同时期毛囊生长和形态的影响，从而阐明IGF-1在绒山羊绒毛生长中的作用机制，为绒山羊绒毛生长调控机理提供新的思路和科学理论依据。

绒山羊绒毛生长呈典型的年周期性生长特点，通过探讨毛囊发育的分子调控分子机理，对提高绒山羊产绒量和品质有重要的科学理论意义。本研究从绒山羊绒毛生长周期入手，系统研究绒山羊绒毛生长中IGF-1及信号系统相关因子在皮肤组织中的时空表变化，结合绒毛生长和毛囊发育指标，分析其在绒毛生长中的调控作用；并进一步建立毛囊培养模型，通过外源添加IGF-1，研究其对毛囊形态变化和生长情况的影响，揭示IGF-1信号通路调控绒山羊绒毛生长的作用机理。试验结果表明：（1）绒山羊绒毛生长周期中，血液IGF-1含量与绒毛生长、毛囊发育生长存在正相关；绒毛生长周期中毛囊发育典型时期为退行期（2月），休止期（4月），生长期（8月和11月）。（2）皮肤中IGF-1表达与毛囊周期具有时空相关性， IGF-1蛋白和mRNA在退行期和休止期毛囊弱表达于内外根鞘，在生长期毛囊呈强表达，表达于毛母质细胞、毛乳头和内外根鞘，说明IGF-1与毛囊周期密切相关，在毛囊的周期性生长中发挥重要的调控作用。（3）IGF-1信号系统中IGF-1R和IGFBP-3、IGFBP-5在绒山羊毛囊发育周期中呈现规律性表达，参与毛囊周期维持并发挥作用；退行期、休止期毛囊中IGF-1R蛋白和mRNA表达微弱，在生长期毛囊中强表达；IGFBP-3蛋白和mRNA在毛囊生长各阶段均呈强表达；退行期、休止期毛囊中IGFBP-5呈强表达，而在生长期毛囊中表达微弱。（4）体外毛囊培养试验进一步证明IGF-1在毛囊生长中有重要作用，IGF-1通过促进毛乳头和毛母质细胞分裂增殖，促进毛囊生长。上述研究发现，IGF-1能够诱导毛囊周期性再生，其作用的靶细胞可能是毛母质细胞和毛乳头细胞，并证实其通过与受体结合促进生长期毛囊生长，而IGFBP-5在该信号通路中诱导毛囊退行，启动休止期到来，促使绒毛脱落。