JAM1基因修饰间充质干细胞促毛发再生的机制研究

Recent advances in stem cell research have suggested that transplantion of mesenchymal stem cells (MSC) possess therapeutic potential for hair regeneration, but the low efficiency of MSC homing after transplantion still exist. The junctional adhesion molecule 1 (JAM1) has been shown to serve a crucial role in hematopoietic stem cell and lymphocytes, there no report on the JAM1' impact of the MSC homing.In preliminary studies,we have proved that human early embryo-derived MSC(hMSC) can induce hair regrowth in nude mice. Furthermore, lentiviral infection and cell migration was used and we found that the JAM1 over expression hMSC(JAM1ov-MSC) has increased migration and proliferation ability. In view of the number of JAMov-MSC migration to hair follicle(HF) was increased in animal experiments, we hypothesized that JAM1ov-MSC play an important role in har regenetation.We intend to utilize nude mice as hair missing animal models to carry out hair regeneration study. Migration and homing of JAM1ov-MSC is research focus. In vitro, cultured cell migration model is used to testify the activated signaling channels of JAM1.

间充质干细胞（MSC）较强的自我更新和多向分化潜能为诱导毛发再生提供了可能，然而移植后较低的迁移和归巢效率限制了其应用。链接粘附分子JAM1是介导造血干细胞及淋巴细胞归巢的关键分子，其对MSC迁移和归巢的影响目前尚无报道。我们在前期研究中证明MSC可以分化为毛乳头和毛囊上皮细胞，促进裸鼠的毛发再生，进一步通过慢病毒转染上调JAM1基因后发现MSC迁移能力增强，移植后JAM1ov-MSC趋化归巢到裸鼠毛囊的数量增多，促进了毛囊结构重建和毛发再生，基于此，我们推测JAM1基因修饰可以增强MSC趋化归巢至损伤组织的能力，促进损伤器官修复和毛发再生。本研究拟以毛发缺失的裸鼠为模型，探讨JAM1基因修饰促进MSC迁移归巢的可能机制，在此基础上探寻MSC增强毛发再生能力的新途径，为我们治疗毛发再生提供新思路。

JAM-A是免疫球蛋白超家族中的一个重要成员。连接黏附分子 A(junctional adhesion molecule A，JAM-A)即单克隆抗体F11受体，又名F11R、CD321、JAM1、JAM-1、PAM-A等。JAM-A二聚化后可与细胞内含有PDZ功能域的分子结合调节多种细胞功能，包括细胞迁移，细胞极化，细胞间渗透屏障，血管生成，白细胞迁移和细胞增殖等。.间充质干细胞（mesenchymal stem cells ,MSC）有较强的自我更新和多向分化潜能，为诱导毛发再生提供了可能，然而移植后较低的迁移和归巢效率限制了其应用。JAM-A是否可调控MSC的迁移并在毛发再生中发挥作用尚未见报道。根据文献及前期实验结果，我们提出JAM1可能通过其二聚化激活Tiam1或PKCζ信号通路增强MSC的迁移归巢，促进毛发再生的作用。.本课题的主要研究内容是JAM-A对MSC迁移及归巢能力的影响，以及JAM-A修饰后的MSC促进毛发再生的能力。我们首先观察了JAM-A上调、下调对MSC迁移及增殖的影响，并检测了JAM-A与含有PDZ功能域且与迁移有关分子如Tiam1、PKCζ的关系进行了相关性分析。通过研究，我们得出如下结果：JAM-A上调可促进MSC迁移，增殖，干扰JAM-A,Tiam1或Rac1或降低MSC的迁移能力，过表达Tiam1会部分补救干扰JAM-A所造成的MSC迁移能力下调，JAM-A可与Tiam1直接结合。并由此得出JAM-A过表达可通过激活Tiam1/Rac1通路促进MSC迁移。动物实验的结果也提示JAM-A过表达可促进MSC向受损毛囊迁移并促进毛发再生。在全层皮肤缺损的动物模型中，也观察到JAM-A过表达可促进MSC向创伤部位的迁移并加快皮肤创面修复。.本研究从整体动物水平、细胞水平以及分子水平三个层次观察JAM-A促MSC迁移的作用，并进一步了解了JAM-A促MSC向受损毛发及创面归巢的作用机制，对JAM-A在促干细胞迁移中的生物学作用作了更为深入的研究。 .希望本研究为斑秃治疗或组织工程皮肤研究等提供毛发再生的实验依据，并为基因修饰的干细胞治疗提供方法借鉴和参考