朱国琴:ADAM17促进低氧条件下表皮细胞迁移的作用与机制研究论文

朱国琴:ADAM17促进低氧条件下表皮细胞迁移的作用与机制研究论文

本文主要研究内容

作者朱国琴(2019)在《ADAM17促进低氧条件下表皮细胞迁移的作用与机制研究》一文中研究指出:研究背景创面愈合是烧创伤的基本问题,而促进创面快速愈合是解决问题的关键。皮肤损伤后各种细胞会立即行动起来保护创面组织并促进愈合,这一过程的完成需要多组织,多细胞协调作用,其中再上皮化在创面愈合的全过程中都发挥着重要的作用。皮肤创面的再上皮化依赖于角质形成细胞的迁移、增殖、分化等多种因素的综合影响。研究表明创面损伤后由于大量细胞的活性被激活使得创面组织消耗大量的氧,导致创面处于低氧的微环境。且大量研究表明创面的低氧环境有利于表皮细胞的迁移和促进创面愈合的作用,然而其潜在的调节机制依然不清楚。ADAM17是多结构域跨膜金属蛋白酶,其对细胞的迁移,粘附和细胞信号具有调节作用。在皮肤发育和体内平衡过程中,ADAM17是调节许多细胞信号过程的基础。然而其在皮肤表皮中的作用机制还未揭示。大量研究表明在创面愈合过程中,p38/MAPK促进角质细胞的迁移,且p38/MAPK受到低氧的激活。有研究指出p38可以通过调节ADAM17的磷酸化调节ADAM17活性和表达进而介导ADAM17调节的细胞效应,那么在表皮细胞中ADAM17活性是否受到p38的调节进而促进细胞的迁移仍未可知。ADAM17作为跨膜金属蛋白酶家族的一员,其在细胞中主要通过裂解膜分子的胞外域的脱落调节细胞的生理过程。表皮生长因子受体EGFR在皮肤的创面愈合中发挥着重要作用,有研究表明在ADAM17敲除的小鼠表型与EGFR缺失的表型类似,指出EGFR是ADAM17的基本基底,且二者对共同维持皮肤的完整发育具有重要的作用。EGFR表皮生长因子受体作用的发挥主要受到其配体EGF家族的激活与调节。EGF家族包括多个分子,其中TGF-α、HB-EGF、AREG主要由ADAM17调节。但是在低氧条件下,表皮细胞的迁移是否受到ADAM17裂解释放EGFR配体的影响,此过程又是否受到p38/MAPK的调节,这一重要的调节机制目前依然不够明确。因此本研究将根据这一思路探究ADAM17在表皮细胞迁移中的作用机制。本研究提出低氧上调p38/MAPK信号途径并激活ADAM17活性促进EGF家族分子的释放,进而调控表皮细胞的迁移。通过检测低氧条件下ADAM17对表皮细胞迁移的影响,并探讨p38/MAPK对表皮细胞中ADAM17分子的活性及细胞迁移调节作用,从而明确ADAM17对低氧条件下促进表皮细胞迁移的作用机制。研究方法1.制作体外表皮细胞促进创面愈合的模型,模拟体内创面损伤时组织愈合的低氧微环境,观察常氧(21%O2)和低氧(1%O2:0h、6h、12h、24h)处理前后表皮细胞的运动性和迁移以及ADAM17蛋白的表达和活性以及基底EGFR配体的变化规律;2.分别通过TAPI-2抑制表皮细胞ADAM17的活性和通过si RNA转染技术沉默ADAM17蛋白表达,然后对处理后的表皮细胞进行划痕以制作创面愈合模型,并进一步将细胞放入低氧箱中模拟低氧环境(1%O2)培养细胞相应的实验时间(12h),然后拍照统计细胞的创面愈合率和细胞的运动。本实验首先通过药物处理细胞并在特定的实验时间点收集细胞上清和提取总蛋白,然后分别用试剂盒和WB检测ADAM17的抑制剂TAPI-2和si RNA转染对其分子活性和蛋白表达的抑制及沉默作用;在处理后的实验时间点用显微镜记录单层细胞划痕实验模拟的细胞愈合状态,观察抑制ADAM17的分子活性对创面表皮细胞迁移的影响作用;另外,对处理过的表皮细胞在活细胞工作站下观察单个表皮细胞的ADAM17表达下调对细胞运动性的影响;总之,分别从ADAM17的活性水平和蛋白水平表明其对低氧条件下表皮细胞运动性的调控作用。3.分别用p38/MAPK的抑制剂SB203580和激酶MKK6处理表皮细胞,通过WB检测低氧(1%O2:12h)处理前后表皮细胞中p-p38/MAPK表达及p-p38/MAPK的底物MK-2的磷酸化水平变化,并检测低氧条件下p38/MAPK下调和上调对表皮细胞ADAM17蛋白表达及活性的影响,最后通过划痕实验和单细胞运动实验检测低氧条件下p38/MAPK的抑制剂SB203580和激酶MKK6处理对表皮细胞运动性及迁移的影响,从而从细胞和分子两个层面表明低氧条件下ADAM17对表皮细胞迁移的调控机制。结果1.24h内不同时间的低氧处理都对表皮细胞的运动性具有明显的促进作用,并且低氧显著上调低氧转录因子HIF-1α的表达以及ADAM17的表达和活性,二者的表达规律成正相关;2.使用ADAM17的抑制剂抑制ADAM17的活性和其特异性小干扰siRNA沉默其蛋白表达,通过创面愈合模型划痕实验和单个细胞运动性实验发现ADAM17的下调可明显的抑制表皮细胞的的迁移,而且其可以对低氧促进的表皮细胞迁移作用有效的逆转,表明低氧促进的表皮细胞迁移受到解聚素金属蛋白酶分子ADAM17的调控作用;3.p38/MAPK的活性受到低氧的激活,低氧条件下用p38/MAPK的抑制剂SB203580和激酶MKK6处理表皮细胞,可以显著调节p38/MAPK的底物MK-2的磷酸化。并且和ADAM17的蛋白表达和活性也呈正相关。另外,抑制p38/MAPK的活性可以对低氧条件下的表皮细胞迁移产生显著的抑制作用,而激活可以增强低氧的促进作用。说明低氧条件下p38/MAPK通过促进ADAM17信号通路来促进表皮细胞的迁移。结论低氧促进表皮细胞中p38/MAPK信号通路的激活,并上调ADAM17的表达和活性,从而促进表皮细胞迁移;同时低氧通过低氧转录因子和p38/MAPK信号途径上调了ADAM17翻译水平的蛋白活性,但是转录水平基因的表达是否有变化仍未可知,而且有文献表明p38/MAPK可以磷酸化ADAM17的胞质区结构域,所以低氧条件下的p38/MAPK是否也通过这一信号途径,仍需要深入的探究。总之,本次的研究成果首次表明ADAM17在皮肤创面再上皮化中的作用,阐明其在表皮细胞迁移中的促进作用机制,为深入研究调控创面愈合的作用机制提供了新的研究思路,并为临床上治疗创面疾病,加速创面愈合,解决创面损伤并发症提供了新的可能治疗靶点。

Abstract

yan jiu bei jing chuang mian yu ge shi shao chuang shang de ji ben wen ti ,er cu jin chuang mian kuai su yu ge shi jie jue wen ti de guan jian 。pi fu sun shang hou ge chong xi bao hui li ji hang dong qi lai bao hu chuang mian zu zhi bing cu jin yu ge ,zhe yi guo cheng de wan cheng xu yao duo zu zhi ,duo xi bao xie diao zuo yong ,ji zhong zai shang pi hua zai chuang mian yu ge de quan guo cheng zhong dou fa hui zhao chong yao de zuo yong 。pi fu chuang mian de zai shang pi hua yi lai yu jiao zhi xing cheng xi bao de qian yi 、zeng shi 、fen hua deng duo chong yin su de zeng ge ying xiang 。yan jiu biao ming chuang mian sun shang hou you yu da liang xi bao de huo xing bei ji huo shi de chuang mian zu zhi xiao hao da liang de yang ,dao zhi chuang mian chu yu di yang de wei huan jing 。ju da liang yan jiu biao ming chuang mian de di yang huan jing you li yu biao pi xi bao de qian yi he cu jin chuang mian yu ge de zuo yong ,ran er ji qian zai de diao jie ji zhi yi ran bu qing chu 。ADAM17shi duo jie gou yu kua mo jin shu dan bai mei ,ji dui xi bao de qian yi ,nian fu he xi bao xin hao ju you diao jie zuo yong 。zai pi fu fa yo he ti nei ping heng guo cheng zhong ,ADAM17shi diao jie hu duo xi bao xin hao guo cheng de ji chu 。ran er ji zai pi fu biao pi zhong de zuo yong ji zhi hai wei jie shi 。da liang yan jiu biao ming zai chuang mian yu ge guo cheng zhong ,p38/MAPKcu jin jiao zhi xi bao de qian yi ,ju p38/MAPKshou dao di yang de ji huo 。you yan jiu zhi chu p38ke yi tong guo diao jie ADAM17de lin suan hua diao jie ADAM17huo xing he biao da jin er jie dao ADAM17diao jie de xi bao xiao ying ,na me zai biao pi xi bao zhong ADAM17huo xing shi fou shou dao p38de diao jie jin er cu jin xi bao de qian yi reng wei ke zhi 。ADAM17zuo wei kua mo jin shu dan bai mei jia zu de yi yuan ,ji zai xi bao zhong zhu yao tong guo lie jie mo fen zi de bao wai yu de tuo la diao jie xi bao de sheng li guo cheng 。biao pi sheng chang yin zi shou ti EGFRzai pi fu de chuang mian yu ge zhong fa hui zhao chong yao zuo yong ,you yan jiu biao ming zai ADAM17qiao chu de xiao shu biao xing yu EGFRque shi de biao xing lei shi ,zhi chu EGFRshi ADAM17de ji ben ji de ,ju er zhe dui gong tong wei chi pi fu de wan zheng fa yo ju you chong yao de zuo yong 。EGFRbiao pi sheng chang yin zi shou ti zuo yong de fa hui zhu yao shou dao ji pei ti EGFjia zu de ji huo yu diao jie 。EGFjia zu bao gua duo ge fen zi ,ji zhong TGF-α、HB-EGF、AREGzhu yao you ADAM17diao jie 。dan shi zai di yang tiao jian xia ,biao pi xi bao de qian yi shi fou shou dao ADAM17lie jie shi fang EGFRpei ti de ying xiang ,ci guo cheng you shi fou shou dao p38/MAPKde diao jie ,zhe yi chong yao de diao jie ji zhi mu qian yi ran bu gou ming que 。yin ci ben yan jiu jiang gen ju zhe yi sai lu tan jiu ADAM17zai biao pi xi bao qian yi zhong de zuo yong ji zhi 。ben yan jiu di chu di yang shang diao p38/MAPKxin hao tu jing bing ji huo ADAM17huo xing cu jin EGFjia zu fen zi de shi fang ,jin er diao kong biao pi xi bao de qian yi 。tong guo jian ce di yang tiao jian xia ADAM17dui biao pi xi bao qian yi de ying xiang ,bing tan tao p38/MAPKdui biao pi xi bao zhong ADAM17fen zi de huo xing ji xi bao qian yi diao jie zuo yong ,cong er ming que ADAM17dui di yang tiao jian xia cu jin biao pi xi bao qian yi de zuo yong ji zhi 。yan jiu fang fa 1.zhi zuo ti wai biao pi xi bao cu jin chuang mian yu ge de mo xing ,mo ni ti nei chuang mian sun shang shi zu zhi yu ge de di yang wei huan jing ,guan cha chang yang (21%O2)he di yang (1%O2:0h、6h、12h、24h)chu li qian hou biao pi xi bao de yun dong xing he qian yi yi ji ADAM17dan bai de biao da he huo xing yi ji ji de EGFRpei ti de bian hua gui lv ;2.fen bie tong guo TAPI-2yi zhi biao pi xi bao ADAM17de huo xing he tong guo si RNAzhuai ran ji shu chen mo ADAM17dan bai biao da ,ran hou dui chu li hou de biao pi xi bao jin hang hua hen yi zhi zuo chuang mian yu ge mo xing ,bing jin yi bu jiang xi bao fang ru di yang xiang zhong mo ni di yang huan jing (1%O2)pei yang xi bao xiang ying de shi yan shi 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su chuang mian yu ge ,jie jue chuang mian sun shang bing fa zheng di gong le xin de ke neng zhi liao ba dian 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自西南大学的朱国琴,发表于刊物西南大学2019-09-24论文,是一篇关于低氧论文,表皮细胞迁移论文,创面愈合论文,西南大学2019-09-24论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自西南大学2019-09-24论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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