人成纖維細胞分化調控與皮膚及汗腺再生的基礎研究

《人成纖維細胞分化調控與皮膚及汗腺再生的基礎研究》是依託深圳大學，由蔡颯擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：人成纖維細胞分化調控與皮膚及汗腺再生的基礎研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：蔡颯
• 依託單位：深圳大學

項目摘要

全層大面積創傷使皮膚及汗腺等附屬檔案完全損毀且難以再生，皮膚功能喪失，患者生活質量受到嚴重影響。如何獲取足夠數量皮膚細胞（如表皮幹細胞和汗腺細胞）重建具備完整結構和功能的皮膚是皮膚及其附屬檔案再生醫學研究中凝鍊出的重要科學問題。成纖維細胞具有獲取皮膚細胞構建完整皮膚的優勢：一是來源豐富。成纖維細胞可從創傷部位獲取，易於體外培養和大規模擴增；二是具有可塑性。在特定因素調控下成纖維細胞可去分化或轉分化為多種幹細胞和成體細胞。本研究中，我們將在前期工作基礎上，採用轉錄因子誘導和微環境干預的方式建立人皮膚成纖維細胞去分化和轉分化模型，獲得誘導性表皮幹細胞和汗腺細胞並構建全層皮膚組織，通過體內損傷模型驗證其參與修復與再生的能力。該研究在理論上具有一定原創性並將進一步豐富成體細胞誘導分化理論；同時在實際套用中有可能建立起在皮膚嚴重損傷條件下促進皮膚及汗腺再生的實用技術和方法，為真正實現皮膚的完美修復奠定基礎。

結題摘要

1. 完成的研究內容 (1) 完成人真皮成纖維細胞體外分離、培養、純化和Luciferase標記。利用重編程慢病毒載體轉染成纖維細胞，結合專用表皮幹細胞培養基，成功將成纖維細胞誘導成表皮幹細胞樣細胞。 (2) 通過研究胎兒皮膚汗腺發育過程中基因表達的變化，篩選出汗腺發育相關基因(EDA和FGF10)。構建EDA和FGF10基因的慢病毒載體，隨後感染人真皮成纖維細胞，誘導其變成汗腺樣細胞。 (3) 利用誘導的表皮幹細胞樣細胞和汗腺樣細胞在體外構建成三維皮膚組織，檢測皮膚細胞的生長情況以及復層表皮和汗腺等皮膚附屬檔案形成情況。 (4) 將體外構建三維皮膚組織移植到全層皮膚缺損動物模型中，評估體外構建的皮膚組織在體內參與損傷修復和再生能力。 (5) 將誘導的表皮幹細胞樣細胞和汗腺樣細胞移植到全層皮膚損傷動物模型中，評估誘導的表皮幹細胞樣細胞和汗腺樣細胞直接移植參與皮膚組織損傷修復和再生的能力。 2. 取得研究成果 (1) 我們建立了新的誘導人真皮成纖維細胞重編程為表皮幹細胞的模型。該誘導模型為誘導其他功能細胞提供了一種便捷思路，即將重編程因子和適宜的培養環境進行結合，可以獲取大量所需的種子細胞，極大地簡化了基於轉錄因子的重編程策略時篩選關鍵轉錄因子的繁瑣過程。 (2) 利用特定基因將成纖維細胞誘導成為汗腺樣細胞。汗腺修復和再生是燒（創）傷領域的科學難題，其中獲取足夠數量的汗腺細胞是關鍵。該誘導模型為獲取一定數量並可用於移植的汗腺細胞提供了可靠來源。 (3) 驗證了誘導的表皮幹細胞樣細胞和汗腺樣細胞參與皮膚損傷修復和再生的能力。利用誘導的表皮幹細胞樣細胞和汗腺樣細胞體外構建出完整的三維皮膚，並在全層皮膚損傷動物模型上進一步證實了構建的皮膚組織參與皮膚修復和再生的能力。這為體外構建人工三維皮膚提供了實用技術。 (4) 驗證了誘導的表皮幹細胞樣細胞和汗腺樣細胞直接通過細胞移植參與皮膚損傷修復和再生的能力，這為通過移植誘導細胞在損傷部位實現皮膚組織實現原位再生奠定了夯實的基礎。