目的:组织扩张器是临床常见的修复创伤的方式。机械应力早期刺激可以促进皮肤组织的再生,帮助获得多余的皮肤用于修复创面。然而,长期的机械牵拉会抑制皮肤的再生功能,引起皮肤组织的萎缩,甚至坏死,从而导致诸多并发症的产生和治疗的失败。因此,理解机械应力诱导皮肤再生机制具有相当重要的意义,可以帮助临床寻找到潜在的药物作用靶点,用以促进机械应力诱导的皮肤再生,预防反复机械刺激下导致的皮肤萎缩,从而减少临床并发症的发生。方法:对不同时间点下机械应力刺激后的皮肤组织进行基因芯片检测,并通过基因共表达网络,寻找与机械应力促进皮肤再生的关键性基因。通过体内和体外的基因表达干扰,验证靶基因与皮肤组织再生的关系,并了解其促进/抑制皮肤再生的相关信号通路上下游,以掌握其分子生物学机制。结果:通过基因共表达网络,定位了与干细胞标记物表达呈现负相关的Cdh1基因,通过体内外的干预实验,发现通过敲减Cdh1基因的表达,可以促进成熟的皮肤角质形成细胞去分化为表皮干细胞,促进皮肤组织的再生;另一方面,研究还发现,当皮肤处于再生旺盛阶段,上皮间质转化的现象活跃,表皮细胞可以通过该途径转化为成纤维细胞,以增加皮肤的厚度。通过进一步的基因共表达网络分析,我们定位到关键性基因CCN1处于上皮间质转化网络的中心位置。在后续的研究中,体内外实验发现CCN1可以促进角质形成细胞进行上皮间质转化,增加成纤维细胞的数量,促进皮肤真皮细胞外基质的加速分泌,从而缓解皮肤萎缩的症状。结论:通过基因共表达网络大数据分析,研究发现Cd1和CCN1两个靶向基因可以通过不同途径调控皮肤再生。其中,Cdh1主要通过去分化的途径,促使角质形成细胞转化为表皮干细胞;CCN1主要通过上皮间质转化的途径,调控皮肤真皮组织细胞外基质的分泌。这两个靶基因的发现,对促进皮肤再生方面的研究均具有重要的意义,是治疗和预防机械应力导致皮肤萎缩的潜在治疗靶点。