毛母质细胞重编程毛乳头细胞诱导毛囊再生能力的机制研究

毛乳头细胞最重要的特征是能够诱导毛囊再生，体外培养的毛乳头细胞逐渐丧失其诱导能力。Reynolds 等的研究显示：与新鲜分离的毛囊毛母质细胞共培养可恢复高传代培养毛乳头细胞的诱导能力，但其诱导机制至今尚未阐明。本研究拟对毛母质细胞、外根鞘细胞和毛囊间角质形成细胞进行基因芯片分析，通过对比三种细胞基因表达谱的差异确定毛母质细胞重编程毛乳头细胞的关键信号分子；再对新鲜分离毛乳头、与毛母质共培养毛乳头细胞及常规培养毛乳头细胞进行分子表达谱分析，确立与毛乳头细胞诱导功能相关的分子特征；再通过掺入相关细胞因子、导入或抑制相关诱导功能基因，体外模拟维持毛乳头细胞诱导能力的微环境；用处理后的毛乳头细胞进行动物实验，评价上述因素对毛乳头细胞诱导能力的影响。初步阐明毛母质细胞重编程毛乳头细胞的分子机制，确定维持毛乳头细胞诱导能力的条件。对探索脱发的生物治疗方法有重要意义。

毛乳头细胞最重要的特征是能够诱导毛囊再生，体外培养的毛乳头细胞逐渐丧失其诱导能力。Reynolds 等的研究显示：与新鲜分离的毛囊毛母质细胞共培养可恢复高传代培养毛乳头细胞的诱导能力，但其诱导机制至今尚未阐明。在具备成熟的细胞分离及培养技术的前提之下，我们主要研究结果总结如下：通过对毛母质细胞、外根鞘细胞和毛囊间角质形成细胞进行基因芯片分析，发现了Decorin这个蛋白。发现Decorin在毛发上皮细胞和毛乳头细胞生长期中定位及表达增高，并且该基因和蛋白在毛发生长期表达增高；于是我们在小鼠背部皮下注射一定浓度Decorin来检测是否对毛发周期产生影响。发现实验组小鼠注射部位毛发退行期的发生较对照组延迟，并促使静止期毛发进入生长期。在探讨毛发周期相关蛋白过程中阅读大量文献发现Artemis起调节基因稳定性、p53依赖相关的细胞凋亡、细胞周期等作用，且免疫缺陷疾病与脱发等与Artemis有关。通过实验发现Artemis Ser516在毛发外根鞘、内跟鞘细胞、皮脂腺的基底层、表皮的基底层和颗粒层中高表达，在毛干髓质、皮质及生发上皮与毛囊连接处中度表达，在毛囊的基底部未见表达，在毛发外根鞘细胞、内跟鞘细胞中的免疫反应性强于毛乳头细胞。另，在皮脂腺细胞中，该蛋白主要集中在腺体基底部的细胞质中。在皮脂腺管中亦可见到免疫反应性；在外分泌腺的真皮部可发现该蛋白的强烈表达，而在腺体其他细胞中呈现中等表达。总体来说，Artemis Ser516在外根鞘细胞的表达要强于皮脂腺及外分泌腺的表达。在查阅大量文献的同时，我们也对VEGF产生了极大兴趣。发现VEGFR2在人毛乳头细胞、外根鞘细胞中的表达与定位、基因与蛋白的水平；用一定剂量的VEGF165处理毛乳头细胞、外根鞘细胞一定时间，发现促进上述两种细胞的增殖，并提高VEGFR2在两种细胞中的表达，进一步促进ERK1/2在人毛乳头细胞中的磷酸化作用，提高β-catenin蛋白水平但抑制其从外根鞘细胞的膜转入核，IGF-1与FGF-7位于较高的水平；在人外根鞘细胞中促进VEGFR2、PLC-γ1、PKC-α、MEK和p44/42 MAPK（ERK1/2）的磷酸化作用integrinβ1的表达增强及lgr6表达降低，该增殖作用、同型和异型粘附作用、 迁移作用及功能状态通过VEGFR2抗体来平衡。另一方面关于UVA与VEGF的关系，发现UVA辐射