《纖連蛋白在調控角膜緣幹細胞命運中的作用初探》是依託中國海洋大學，由徐彬擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：纖連蛋白在調控角膜緣幹細胞命運中的作用初探
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：徐彬
- 依託單位：中國海洋大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
微環境對幹細胞命運的調控具有重要作用，其中纖連蛋白是微環境中發揮調控作用的關鍵細胞外基質成分。目前纖連蛋白在維持角膜緣幹細胞自我更新和分化的動態平衡中的調控機制仍不清楚。前期我們發現纖連蛋白可通過Wnt/β-catenin和Wnt/PCP信號通路影響角膜緣幹細胞的增殖和分化。基於此，我們提出“纖連蛋白與Wnt信號通路之間的互動作用”很可能構成一種新的調控機制，進而來調控角膜緣幹細胞的命運。本課題擬以角膜緣微環境中的支持細胞作為飼養層，通過過表達和敲除飼養層細胞的纖連蛋白，研究其對角膜緣幹細胞Wnt信號通路的調控作用；並利用角膜緣損傷動物模型聯合角膜緣移植術，分析角膜緣修復過程中纖連蛋白與Wnt信號通路關鍵蛋白表達的相關性；通過體外和體內的研究闡明纖連蛋白對角膜緣幹細胞命運的調控機制，為臨床角膜緣幹細胞缺陷症的治療及其再生醫學研究奠定理論基礎。
結題摘要
微環境對幹細胞命運的調控具有重要作用，其中纖連蛋白（Fibronectin，FN）是微環境中發揮調控作用的關鍵細胞外基質成分。目前FN在維持角膜緣幹細胞自我更新和分化的動態平衡中的調控機制仍不清楚。前期我們發現FN可能通過Wnt經典通路和非經典通路共同作用，以調控角膜緣上皮幹細胞的增殖和分化。基於此，我們提出“FN與Wnt信號通路之間的互動作用”很可能構成一種新的調控機制，進而來調控角膜緣上皮幹細胞的命運。本研究以體外分離和培養的兔角膜緣上皮幹細胞（rLESC）為研究對象，通過外源添加和shRNA敲降FN表達的手段，研究其對角膜緣上皮幹細胞Wnt信號通路的調控作用。結果發現，12.5µg/cm2 FN處理的rLESC增殖能力顯著高於對照組和其它濃度FN處理組，且該實驗組的rLESC也能很好的維持其乾性。轉錄組分析FN處理組的細胞Wnt4、Wnt11、Fzd1、Fzd7、Fzd9以及下游信號分子RhoA、ROCK1、ROCK2表達量顯著升高；此外，細胞周期蛋白CDK2/4/6、Cyclin D1/D3/E1/E2的表達量也顯著升高，而CDK抑制因子p21Cip1和p27 Kip1的表達量顯著降低。通過siRNA技術檢測到只有Wnt11參與了rLESC的增殖。利用免疫共沉澱實驗證實Wnt11確實能與跨膜Fzd7結合；通過siRNA干擾和免疫印跡實驗證明Wnt11和Fzd7的相互作用可將Wnt信號傳至細胞內，上調RhoA、ROCK1/2；而通過siRNA干擾、ROCK特異性抑制劑的添加以及免疫印跡實驗，結果表明ROCK1和ROCK2又能上調細胞周期蛋白CDK2/4/6、Cyclin D1/D3/E1/E2的表達，以及下調p21Cip1和p27Kip1。此外，螢光素酶報告基因檢測結果也證實了FN不能激活反而抑制Wnt經典通路。綜上所述，綜上所述，FN能夠通過Wnt11/Fzd7/ROCK的非經典Wnt信號通路增強rLESC的自我更新能力。本研究為臨床角膜緣幹細胞缺陷症的治療及其再生醫學研究奠定理論基礎。
