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【研究背景】增生性瘢痕的形成是由于各种原因导致的人真皮深层组织损伤致使局部成纤维细胞增殖,胶原合成增加所造成的一种纤维化疾病。大量研究表明,有众多细胞因子参与创面修复过程,其中转化生长因子-β1(Transforming growth factor-β1,TGF-β1)的作用最为重要,在瘢痕形成中发挥关键作用。TGF-β1的生物学活性主要是通过细胞内Smads家族成员介导。Smads蛋白在细胞核内通过与多种转录因子交互作用后调控基因表达。SIP1(Smad interacting protein1,SIP1)可以和Smads蛋白结合,拮抗TGF-β1通路;SIP1还通过结合基因上游特定区域的方式抑制胶原基因的转录。近期Kato M等研究表明,在肾纤维化组织中发现SIP1低表达,表明TGF-β1介导的肾纤维化与包括SIP1在内的ZEB家族蛋白的缺乏相关。本课题组前期在mRNA水平观察到:相比较正常皮肤组织,SIP1在增生性瘢痕组织中低表达,提示了SIP1表达的不足与其纤维化发生相关。但SIP1在增生性瘢痕形成中的具体作用尚不明确,因此本课题将进一步对SIP1在增生性瘢痕发病中的分子机制进行深入研究,为临床增生性瘢痕的预防和治疗提供新的理论支持。【研究目的】1.明确SIP1在增生性瘢痕组织和增生性瘢痕成纤维细胞中的表达。2.明确SIP1在增生性瘢痕形成中的作用;体外实验通过基因转染技术进行验证,同时体内实验应用兔耳瘢痕模型进行验证。【研究内容】1.应用免疫组织化学和组织免疫荧光的方法检测增生性瘢痕组织中SIP1的表达情况;应用细胞免疫荧光检测增生性瘢痕成纤维细胞中SIP1的表达情况;应用Western-blot检测SIP1、-SMA和COLⅠA2在增生性瘢痕组织中的表达。2.用TGF-β1作用正常皮肤来源的成纤维细胞,检测其对SIP1、-SMA和COLⅠA2的表达影响。3.通过构建SIP1过表达腺病毒,并转染增生性瘢痕成纤维细胞后检测SIP1和相关纤维化因子-SMA、COLⅠA2、COLⅢ,及磷酸化Smad2(P-Smad2)和磷酸化Smad3(P-Smad3)的表达情况;构建兔耳瘢痕模型,观察SIP1过表达腺病毒对瘢痕胶原纤维的作用。【研究结果】1.免疫组织化学检测结果显示,与自体正常皮肤组织相比较,SIP1在增生性瘢痕组织中低表达。2.组织免疫荧光检测结果显示,与自体正常皮肤组织相比较,SIP1在增生性瘢痕组织中低表达。3.细胞免疫荧光检测结果显示,与自体正常皮肤来源的成纤维细胞相比较,SIP1在增生性瘢痕来源的成纤维细胞中低表达。4. Western-blot结果显示,与自体正常皮肤组织相比较,SIP1在增生性瘢痕组织中低表达,而瘢痕纤维化指标-SMA和COLⅠA2表达则升高。5.正常成纤维细胞经TGF-β1作用后,Western-blot结果显示,SIP1的表达逐渐降低;而-SMA和COLⅠA2的表达则逐渐升高。6. Western-blot结果显示,在SIP1过表达腺病毒转染瘢痕成纤维细胞后,-SMA、COLⅠA2、COLⅢ的表达较对照组明显下调;当细胞给予TGF-β1刺激后,各组-SMA、COLⅠA2、COLⅢ的表达均上调,但SIP1过表达+TGF-β1组蛋白表达水平仍低于对照+TGF-β1组。7. Western-blot检测结果显示,在SIP1过表达腺病毒转染瘢痕成纤维细胞后,P-Smad2和P-Smad3的表达较对照组明显下调;当细胞给予TGF-β1刺激后,各组P-Smad2和P-Smad3的表达均上调,但SIP1过表达+TGF-β1组蛋白表达水平仍低于对照+TGF-β1组。8.为了验证体外实验的结果,我们构建兔耳增生性瘢痕模型,SIP1过表达腺病毒注射兔耳增生性瘢痕后,经Masson染色后观察到,正常兔耳皮肤的胶原浅薄疏松,排列规整;在对照组、PBS处理组和阴性病毒对照组的真皮层较厚,胶原纤维粗大致密,排列方向紊乱;而在SIP1过表达腺病毒处理组的兔耳皮下胶原纤维密度下降,排列方向较规整。【研究结论】1.与自体正常皮肤组织及其来源的成纤维细胞比较,在增生性瘢痕组织及其衍生的增生性瘢痕成纤维细胞中SIP1表达水平显著下调。2. TGF-β1可诱导正常皮肤来源的成纤维细胞表达-SMA和COLⅠA2,同时抑制SIP1的表达。3.利用基因转染技术在瘢痕成纤维细胞中过表达SIP1后可显著抑制纤维化相关因子-SMA、COLⅠA2、COLⅢ的表达,其机制与P-Smad2和P-Smad3的表达下调相关。4.构建兔耳增生性瘢痕模型进行体内实验,给予兔耳瘢痕外源SIP1基因治疗,可降低胶原纤维厚度并改善其组织结构。