Let-7b在皮肤创伤愈合中的功能研究

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皮肤是能够直接与外界环境接触的器官,对人体有着非常重要的作用,并且皮肤表皮及其它的附属物可作为一个保护屏障,阻挡病原物及其异物的侵入,并且能够防止身体内部体液的流失,然而皮肤创伤愈合是一个复杂的,多因素参与的过程,由于疾病或者受伤导致皮肤屏障的破坏,有可能引起感染、溃疡、疤痕形成、甚至发展为慢性伤口等并发症,严重影响着人们的正常生活,了解创伤愈合过程中发挥作用的各个因素,对于指导临床促进创伤愈合,以及创伤的治疗有重要的意义。  miRNAs是一类长度为19-24个核苷酸的非编码单链小分子RNA,在进化上具有高度保守性,通常以单拷贝、多拷贝或基因簇等形式存在于基因组中。成熟的miRNA能够与靶标mRNA分子的3末端非翻译区特异性结合,形成RNA沉默复合体(RISC),RISC对靶标基因mRNA产生抑制性信号,使蛋白表达受到抑制,或直接导致mRNA的降解,参与转录后基因表达调控,近年来已发现在创伤愈合的不同阶段都有特定的miRNA发挥重要的作用。  Let-7是最先在线虫中被发现的一类miRNA,其生物学功能十分广泛,在细胞的迁移与增殖、肿瘤发生的过程中都发挥了非常重要的功能。目前let-7b只在体外进行了一些功能研究,它能够抑制黑色素瘤细胞增殖,但是关于皮肤创伤愈合中发挥的具体功能尚未见报道。为了研究let-7b在皮肤创伤愈合中的功能,我们首先在HaCaT细胞中过表达了let-7b,发现过表达let-7b能抑制HaCaT细胞迁移,但不影响细胞增殖和凋亡过程。为了确定let-7b在体内的功能,利用受精卵显微注射的方法构建了在皮肤角质细胞中特异过表达let-7b的转基因小鼠。通过对转基因小鼠皮肤创伤愈合过程的观察和分析,发现let-7b导致了小鼠皮肤创伤愈合的重上皮化速度减慢。进一步研究证实,let-7b不影响细胞增殖而是抑制角质细胞的迁移来影响整个创伤愈合过程。通过生物信息学的方法预测了let-7b的靶分子,挑选与迁移相关分子进行荧光素酶报告基因活性分析实验,发现Igf2bp2,Limid,Vangl2是let-7b的靶分子。进一步研究发现IGF2BP2在小鼠创伤后表达量上升,尤其在创伤的前缘,提示IGF2BP2在创伤愈合过程中发挥重要的作用。IGF2BP2能促进HaCaT细胞的迁移,并能激活ERK信号通路;HaCaT细胞过表达let-7b后,IGF2BP2表达下降,ERK信号通路明显受到阻滞。这一结论也在let-7b转基因小鼠得到了证实。  本研究首次利用体内和体外模型系统研究了let-7b在皮肤创伤愈合过程中作用,阐明了let-7b在创伤愈合过程中功能,揭示了let-7b靶向IGF2BP2来抑制ERK信号通路从而抑制细胞迁移的分子机制。
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