新增殖候选基因NBPF7参与α-catenin干涉的角质形成细胞增殖的分子机制研究

It is essential to closure and repair the defect caused by burn skin with skin substitutes quickly after burn. We previously constructed a gene modified human immortalized keratinocyte (HaCaT) cells line. Although it functions as a promising skin substitute in animal model, the query of biological safety remains. Here, based on the literature in the preliminary experiments we modified a high-proliferative-capacity HaCat cell lines with α-catenin stably knockdown. We further indentified the pro-wound healing effect on burned rats. We intend to intensive study on the molecular mechanism of the model, which will be more conducive for clinical translation. Fristly, combined high throughput sorting, we demonstrated that NBPF7 is one proliferation-candidate-gene. Also we revealed NBPF7 is functional correlation with NF-κB, which is a classical proliferation related pathway. We further revealed that stably knockdown NBPF7 inhibit proliferation of wild-type HaCat cell. Base on these results, we will explore the molecular mechanism of NBPF7 regulated by α-catenin, reveal the interactions between NBPF7 and NF-κB pathway, expand the understanding of NBPF7 gene function, and find new targets of promoting wound healing for clinic work.

使用理想的皮肤替代物尽早封闭、修复缺损皮肤对于烧伤引起的皮肤缺损非常重要。我们在前期工作中将角质形成细胞（HaCaT）进行基因修饰。虽然在动物实验中证实具有表皮替代物的功能，但是存在潜在的生物安全性问题。在本项目中，我们根据近期文献构建高增殖能力的α-catenin干涉的HaCat细胞株，确认了其促进大鼠烧伤创面愈合的良好效果。我们拟在本项目中深入研究该模型的分子机制，更有利于将基础成果转化为临床应用。我们首先进行高通量筛选，确认其中高表达的NBPF7为增殖候选基因。同时我们检测到NBPF7与增殖相关通路NF-κB共同作用。抑制NBPF7能够抑制野生型HaCat细胞增殖。本项目拟在此基础上，深入研究α-catenin调控NBPF7的分子机制，阐明NBPF7和NF-κB通路的相互作用，拓展对NBPF7基因功能的认识，为临床创面愈合的治疗寻找新的靶点。

使用理想的皮肤替代物尽早封闭、修复缺损皮肤对于烧伤引起的皮肤缺损非常重要。本项目的设计是基于文献构建高增殖能力的α-catenin干涉的HaCat细胞株，我们重复该实验结果确认了高增殖的特性。为了进一步研究分子机制，我们采用高通量信息筛选，结果表明NBPF家族基因由α-catenin敲除后上调。通过NF-κB通路的激活以及α-catenin敲除，增加了增殖候选基因NBPF7的表达量。共免疫沉淀和免疫荧光分析表明，在α-catenin敲除后，NBPF7与激活的核内NF-κB共定位。此外，NBPF7的抑制降低了HaCat细胞的增殖，并消除了与α-catenin降低引起的HaCat细胞的增殖。此外，体外动物创面模型也证实α-catenin干涉的HaCat细胞株能够有效的促进创面愈合，提示可能具有表皮替代物的能力。这些结果表明，NBPF7在调节角质形成细胞增殖的α-catenin信号通路中起着关键作用。本课题的实施，①明确NBPF家族表达量的升高是由α-catenin干涉引起的因果关系；②揭示非编码NBPF7与NF-κB相互作用的分子机制，从而启动促增殖的NF-κB通路；③探讨新增殖候选基因NBPF7促进HaCat细胞增殖的生物学功能。本项目的研究有助于丰富促进创面愈合的手段，为表皮细胞的增殖的研究提供提供新思路和新靶点。