DNA损伤应答通路在表皮细胞去分化过程中作用机制的研究

成功诱导去分化是干细胞有望在器官再生、组织重建等多个领域得以广泛应用的里程碑。通过诱导表皮细胞去分化获得表皮干细胞对临床治疗大面积深度烧伤病人具有重要意义。由于去分化过程与肿瘤发生在诱导因素及生物学特性上有某些相似之处，因此去分化源性干细胞应用的安全性问题逐渐受到关注。细胞DNA损伤与否是干细胞与肿瘤细胞差异的关键所在。DNA损伤应答通路是维持细胞基因组稳定性的重要机制，其不仅与肿瘤发生有关，还参与调控细胞分化与去分化。本研究以该通路为切入点，比较DNA损伤和非DNA损伤因素诱导表皮细胞发生去分化或恶性转化过程中，细胞的生物学特性、DNA损伤、周期分布、凋亡及主要DNA损伤应答分子的变化，探讨DNA损伤应答通路在表皮细胞去分化过程中的作用机制。这将有利于对去分化源性表皮干细胞进行安全性评估，并为选择调控靶点以提高去分化诱导效率奠定基础。

成体细胞去分化的成功诱导是干细胞有望在器官再生、组织重建等多个领域得以广泛应用的里程碑。通过诱导表皮细胞去分化获得表皮干细胞对于临床治疗大面积深度烧伤具有重要意义。然而由于去分化过程诱导方法多样、具体机制不清，缺乏有效的安全性评估手段，从而阻碍去分化源性干细胞应用临床转化应用。本项目针对以上问题展开研究工作，完成的研究内容主要包括：.1）建立了较为稳定的UV照射和bFGF诱导表皮细胞去分化模型；此外，通过多次小剂量UV照射建立了的表皮细胞恶性转化模型，并利用细胞对血清适应能力不同的特征，区分恶性转化和去分化细胞。此外，通过动物实验验证bFGF和UV照射诱导而来的表皮干细胞的无成瘤性。.2) 比较了各种因素处理后细胞周期、DNA损伤情况或细胞凋亡等变化，解释了DNA损伤与表皮细胞去分化或恶性转化的因果关系，并采用动物皮肤损伤模型比较诱导后细胞的体内活性。我们的结果提示，尽管两种诱导方式获得的去分化细胞都不具有成瘤性，但表皮细胞去分化为表皮干细胞过程中，与UV照射相比，bFGF对细胞DNA稳定性不产生影响，是较为安全的诱导方式。在细胞周期检验点功能正常的条件下，单次小剂量UV照射导致细胞发生的一过性DNA损伤并不会导致细胞全部死亡或恶性转化，反而会诱导细胞去分化。.3）研究了p53信号通路蛋白在去分化和恶性转化模型中的变化。结果发现p53对UV照射的应答能力是否正常为区别细胞是否发生恶变的关键因素。非DNA损伤因素（bFGF)诱导的去分化并不依赖于p53变化。而UV照射所致的一过性损伤诱导的去分化与p53相关，这些细胞周期检验点相关因子的正常功能保障了去分化过程中细胞DNA稳定性。如果p53信号异常，则有可能导致细胞恶变的发生。这些结果为去分化源性表皮干细胞的安全性评估提供依据，为实现调控关键靶分子优化表皮细胞去分化诱导效率、促进创伤修复、避免非预期的肿瘤发生奠定基础。.本课题目前共发表论文6篇，标注基金号论文5篇，其中SCI 收录3篇，核心期刊2篇。已撰写完成待发表英文论文2篇，其余研究成果将在今后陆续整理发表。