收藏本站
《重庆大学》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

Wnt5a调控毛囊分化的分子机制研究

何龙  
【摘要】:随着当前人们生活节奏的加快和工作压力的提升,很多毛发方面的疾病诸如多毛症、秃发和须毛内生长等的发病率逐渐增加,严重干扰和影响人们的正常生活,甚至影响到人们的心理健康。因此,研究毛发的生长发育和生长周期具有重要意义。毛囊作为皮肤最重要的附属器官,在维持毛发本身的生长发育和生长周期方面具有重要作用。它由多种类型的细胞构成,结构复杂。从组织学结构来分析,毛囊主要包括上皮来源的角质形成细胞和间充质来源的真皮乳头,也称为毛乳头(Dermal papilla,DP)和真皮鞘(dermal sheath)。上皮结构主要包括外根鞘、内根鞘、毛干、毛球部的毛基质以及位于隆突(bulge)部位的毛囊干细胞。DP位于毛囊底部,由一群间充质来源细胞凝集成团状而形成。DP是调节毛囊发育、生长和再生的关键,对协调各细胞间信号传递、维持毛囊结构起主导作用。然而,在毛囊周期循环生长和再生的过程中,DP的作用和其与上皮之间信息交流过程的调控机制还远未明晰。胚胎期毛囊发育过程与成体毛囊再生的过程有很多相似之处,研究胚胎期毛囊发育分子机制,对于成体毛囊再生,治疗脱发及毛发相关的疾病具有重要的意义。毛囊周期性循环生长受到多种信号通路的调节,但目前研究最多、最重要的通路要属Wnt信号通路。Wnt信号通路分为经典Wnt信号通路(canonical Wnt signaling pathway)和非经典Wnt信号通路(Non-canonical Wnt signaling pathway)。两种Wnt信号通路在毛囊发育过程中通过自分泌或旁分泌机制调节细胞行为。Wnt蛋白家族作为Wnt信号通路的上游配体是一类分泌性糖蛋白家族,在人和小鼠中已发现19个家族成员。其中Wnt5a引导的Wnt信号通路作为非经典Wnt信号通路的代表,已经被发现在细胞增殖、分化、迁移、极性等方面起着关键性的调节作用。前期的研究结果表明,Wnt5a在毛囊发育中首先表达于真皮组织,随后表达于真皮间质细胞形成的凝集物,并特异表达于后续形成的毛囊结构中的DP;随着毛囊的不断分化,Wnt5a在内根鞘出现表达,并在毛囊生长达到顶峰时表达最高。这提示Wnt5a可能在毛囊发育的多种细胞和多个环节尤其是生长期中发挥调节作用。而在毛囊初步形成完整的结构后和在生长期初期或静止期末,DP信号会刺激毛囊干细胞边向下迁移边分化,并形成TA细胞(TACs,transient amplifying cells),最终分化成毛母质,随后向上生成毛干和内根鞘。这暗示:Wnt5a可能在DP细胞参与的毛囊发育和周期中发挥重要的作用。但是,在毛囊分化过程中,Wnt5a在DP细胞中的作用和机制还不清楚。此外,本课题组前期对新基因GasderminA3(Gsdma3)也进行了较为详细的研究,发现Gsdma3可通过影响毛小皮(hair cuticle)的形成来影响毛囊的分化,进而影响毛囊的结构。同时,我们发现Wnt5a与Gsdma3在毛囊中的表达具有明显的相关性。Gsdma3仅特异表达于上皮细胞,而Wnt5a除了表达于上皮细胞,还表达于DP细胞中。毛囊的发育和周期性变化离不开真皮间质细胞和上皮细胞的相互作用。因此,可以推测在上皮细胞中,Wnt5a可能与Gsdma3之间存在相互调节并最终影响毛囊分化的某些环节。为了更加清楚地了解Wnt5a调控毛囊分化的机制,本研究首先通过免疫组织化学以及RT-PCR技术探讨Wnt5a在毛囊胚胎发育期不同阶段的表达。同时,本研究将小鼠触须毛囊的DP细胞进行体外培养,以构建永生化的小鼠DP细胞系,采用腺病毒介导的Wnt5a(Ad-Wnt5a)过表达于培养的DP细胞,研究Wnt5a对DP细胞的作用及其调控的相关分子机制。为了探索Wnt5a在上皮细胞中调控机制,进一步考察Gsdma3与Wnt5a之间的调节关系,采用免疫组织化学技术观察Wnt5a在野生型C57BL/6J新生小鼠和Gsdma3基因突变鼠背皮毛囊中的表达情况。本研究获得了以下主要结果:(1)以小鼠胚胎期毛囊发育为研究对象,通过免疫荧光、RT-PCR和Western Blot等技术,检测Wnt5a在毛囊发育过程中的表达情况;同时采用地高辛标记的Wnt5a mRNA探针,对新生小鼠(P8)背皮进行whole-mount原位杂交,观察Wnt5a mRNA在出生后毛囊发育生长期的表达情况,结果显示:Wnt5a在毛囊发育过程中,表达于皮肤及毛囊的各个部位,特别是毛囊的DP部位。RT-PCR显示Wnt5a mRNA表达随着毛囊胚胎发育的进行,其表达量逐渐从胚胎14.5天(E14.5)到E19.5表达逐步增加。同时,采用Western Blot技术检测Wnt5a的表达,也获得了相同的结果。(2)摸索稳定的DP细胞体外培养体系,并建立永生化小鼠DP细胞系;采用腺病毒Ad-Wnt5a处理DP细胞,并分析Wnt信号通路相关分子和细胞周期相关因子的表达情况,结果显示:在DP细胞中过表达Wnt5a能引起细胞周期相关分子的改变,其中P53、CyclinB1、CDK1在Wnt5a过表达组的表达相较于对照组均明显下降,说明细胞周期受阻。然而,在Ad-Wnt5a处理DP细胞后,Frizzled受体(Fzd1、Fzd2、Fzd3、Fzd4、Fzd6、Fzd7、Fzd8、Fzd9、Fzd10)以及Lrp5和Lrp6的表达并没有明显变化,而经典Wnt信号通路的β-catenin、Lef1表达均明显下降,推测非经典信号通路的Wnt5a可能通过拮抗经典Wnt信号通路,来调节细胞周期相关的基因,进而调节DP细胞的行为,并进一步通过上皮-间充质细胞之间的相互作用(epithelial-mesenchymal interaction)来调节毛囊细胞的分化。(3)通过免疫组织化学方法检测出生后8天(P8)野生型鼠和Gsdma3突变鼠背皮生长期毛囊中Wnt5a的表达。结果显示,与野生型鼠相比,Gsdma3突变鼠毛囊内根鞘、毛母质和DP中Wnt5a表达明显减弱。同时,对两种小鼠皮肤中Wnt5a的mRNA进行RT-PCR分析显示,Wnt5a在Gsdma3突变小鼠中的表达相较于野生型小鼠表达明显减弱。结合先前的结果,也就是Gsdma3可调节毛囊的分化,这提示,在毛囊生长和分化的过程中,Wnt5a表达水平可能受到Gsdma3的调控。进一步通过对上皮细胞转染Gsdma3的过表达质粒,发现Wnt5a在上皮细胞的表达明显升高,证实了Gsdma3可正向调节Wnt5a的表达。本研究通过免疫组织化学、RT-PCR、Western Blot、基因突变小鼠、质粒转染,DP细胞系的构建等技术,首先观察了Wnt5a在毛囊胚胎时期的表达规律,并研究Wnt5a在调控毛囊分化过程中的上游和下游的分子机制,以及这些机制如何影响毛囊的细胞学行为,进而影响毛囊的分化。本文探讨Gsdma3作为Wnt5a的上游分子,正向调节Wnt5a在上皮细胞中的表达。同时,上皮细胞中的Wnt5a可影响DP细胞,调节DP细胞中周期相关分子,并通过上皮-间充质细胞之间相互作用,来调节毛囊的分化。本研究证明,非经典Wnt信号通路可通过拮抗经典Wnt信号通路,在毛囊的分化过程中发挥重要的作用。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:R758.71

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 魏巍;赵晓亮;苏延军;尤健;张真发;王勐;宫立群;张振;张彬;王长利;;WNT5A与小细胞肺癌临床特征的相关性研究及其对细胞迁移作用的影响[J];中国肿瘤临床;2017年01期
2 刘医辉;;Wnt5a在乳腺癌中的研究进展[J];药物与人;2014年06期
3 满艺;贺全勇;马峥;彭浩;彭程;;Wnt5a在增生性瘢痕中的表达及其临床意义[J];现代生物医学进展;2013年32期
4 张杰;李焱;武赟;杨劲;杨珂;郭海英;;Wnt5a信号途径与其介导的细胞运动研究进展[J];生命科学;2013年03期
5 赵宸;杨宗林;司维柯;邓刚;牛长春;袁媛;李招权;潘静;;Wnt5a基因在急性髓细胞白血病病例中的表达分析[J];第三军医大学学报;2010年10期
6 何訸;梁利波;王霞;王秀轩;吴伊恬;李双庆;安振梅;;Wnt5a在肥胖合并肝细胞癌中表达的初步研究[J];四川大学学报(医学版);2017年01期
7 程焕芝;高秀秋;;Wnt5a参与慢性牙周炎的炎症过程和骨破坏[J];实用口腔医学杂志;2015年01期
8 柴晓菲;孙亚冬;张冰;刘慧;于庆凯;;乳腺癌组织中Wnt5a蛋白的表达与临床病理参数及预后的关系[J];肿瘤基础与临床;2016年02期
9 李焱;王大林;武赟;杨劲;郭海英;;Wnt5a促进黑素瘤的侵袭转移[J];重庆医学;2013年19期
10 李招权;司维柯;潘静;袁媛;邹全明;;Wnt5a基因在血液病及白血病细胞株中的表达[J];中国实验血液学杂志;2007年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐莉雅;马楠;于雅琼;詹福良;薛明;仇丽鸿;;Wnt5a在慢性根尖周炎病损中的表达[A];2014年第九次全国牙体牙髓病学学术会议论文汇编[C];2014年
2 赵媛;叶玲;;TNF-α诱导成牙本质细胞Wnt5a生成的机制研究[A];2014年第九次全国牙体牙髓病学学术会议论文汇编[C];2014年
3 于雅琼;郭佳杰;曲柳;徐莉雅;孟令娇;于静涛;薛明;仇丽鸿;;NF-κB在牙髓卟啉单胞菌脂多糖诱导小鼠成骨细胞Wnt5a表达中的作用[A];2014年第九次全国牙体牙髓病学学术会议论文汇编[C];2014年
4 项露赛;贺玲;杜宇;张新春;周晨;Mao J Jeremy;凌均棨;;Wnt5a对大鼠牙囊细胞成骨向分化作用研究[A];2014年第九次全国牙体牙髓病学学术会议论文汇编[C];2014年
5 李大鹏;王季石;;急性髓系白血病治疗前后Wnt5a的表达变化[A];贵州省2008年血液学年会论文汇编[C];2008年
6 丁赛丹;刘乐平;徐竹;杨建静;梁勇;诸葛启钏;;Wnt5a参与的星形胶质细胞合成神经营养因子下降导致亚临床型肝性脑病意识损伤的机制研究[A];华东六省一市第二十三次神经病学学术会议暨2016年浙江省神经病学学术年会论文汇编[C];2016年
7 刘玉苓;裴丽娜;都健;嵇兴梅;王天宝;杨晶;熬娜;;健康体检人群血清Wnt5a水平与腹型肥胖的相关性研究[A];中华医学会第十二次全国内分泌学学术会议论文汇编[C];2013年
8 张颖;刘波;周楠;李珊珊;蒋玉玲;刘超;肖晶;;Wnt5a基因对舌肌发育的调控作用[A];2017全国口腔生物医学学术年会论文汇编[C];2017年
9 肖晶;;Wnt5a蛋白在重度浸润的原发性口腔恶性黑素瘤中的过表达[A];中华口腔医学会第七届全国口腔病理学术会议论文摘要汇编[C];2006年
10 Yuan Yuan;Weike Si;;Wnt5a/ Ror2 noncanonical wnt signaling pathway inhibits the canonical Wnt signaling pathway in K562 cells[A];中国生物化学与分子生物学会第十届会员代表大会暨全国学术会议摘要集[C];2010年
中国博士188bet全文数据库 前10条
1 何龙;Wnt5a调控毛囊分化的分子机制研究[D];重庆大学;2018年
2 粟倩雅;Wnt5A基因沉默和过表达对黑素细胞功能的影响[D];北京协和医学院;2016年
3 时杰;WNT5A调控β-连环素蛋白的表达及其机制研究[D];华中科技大学;2007年
4 黄英;Wnt5a对非小细胞肺癌细胞增殖及侵袭潜能的影响[D];第三军医大学;2007年
5 邓刚;Wnt5a影响U937细胞中心体分离并抑制细胞恶性增殖的机制研究[D];第三军医大学;2012年
6 戚红;Wnt5a在卵巢癌血管生成拟态中的作用[D];天津医科大学;2014年
7 程润芬;Wnt5a信号通路在结肠癌血管生成拟态及EMT中的作用[D];天津医科大学;2014年
8 魏巍;WNT5A对胰腺癌细胞化疗耐药及肿瘤血管生成作用的研究[D];南开大学;2014年
9 星懿展;Wnt5a抑制毛囊生长的体外及体内实验研究[D];第三军医大学;2010年
10 丛蔚;利用维甲酸诱导及Wnt5a基因敲除两种颌面发育畸形模型研究腭裂及舌发育异常的分子调控机制及相关性[D];大连医科大学;2012年
中国硕士188bet全文数据库 前10条
1 陈靖;血浆Wnt5a与冠心病和骨质疏松的相关性研究[D];重庆医科大学;2017年
2 满艺;增生性瘢痕中wnt5a含量变化的研究[D];中南大学;2009年
3 牛长春;稳定过表达Wnt5a对K562细胞生物学性状影响的研究[D];第三军医大学;2010年
4 孙本众;血浆wnt5a与冠心病严重程度的相关性研究[D];蚌埠医学院;2015年
5 耿明星;Wnt5a信号通路介导核苷类逆转录酶抑制剂引起的神经炎症研究[D];浙江理工大学;2016年
6 李亚兰;Wnt5a在胃癌中的表达及其作用的实验研究[D];宁夏医科大学;2014年
7 邓刚;Wnt5a在白血病中的表达及其启动子区域甲基化的研究[D];第三军医大学;2008年
8 梁利丹;Wnt5a和β-catenin在子宫内膜腺癌中的表达及意义[D];河南科技大学;2015年
9 朱紘萱;骨肉瘤中Wnt5a和Ror2蛋白的表达及其相关性研究[D];中南大学;2010年
10 吴雪莲;Wnt5a和β-catenin在胃腺癌中的表达及意义[D];山西医科大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026