sFRP4通过阻断经典Wnt信号途径抑制毛囊黑素干细胞分化的实验研究

Hair follicle melanocyte stem cells are stem cell source of hair follicle and epidermis melanocytes, and also they are cell repository for vitiligo therapy. Activating melanocyte stem cells and promoting them to migrate into demelanized area is one of the most important strategies for vitiligo therapy. Based on our previous studies, we speculate that sFRP4 could inhibit differentiation of melanocyte stem cells through blocking canonical Wnt signaling pathway. In this study, based on our established immortalized melanocyte stem cells in vitro and DCT-LacZ transgenic mice in vivo, the capacity of sFRP4 to inhibit differentiation of melanocyte stem cells is to be determined. Then, the antagonism between sFRP4 and Wnt3a-induced melanocyte stem cells differentiation, the inhibitions of sFRP4 to Wnt3a/β-catenin signaling pathways are also to be illuminated in molecular and cellular levels. Lastly, we will also work out the antagonism between sFRP4 and Wnt3a-induced melanocyte stem cells differentiation in an in vivo level. Our potential findings would further reveal the signaling transduction network in regulating melanocyte stem cell differentiation, and provide important theoretical basis and therapeutic target for treatment of various depigmented diseases clinically.

毛囊黑素干细胞是毛囊和表皮黑素细胞的干细胞来源，也是白癜风治疗的黑素细胞库。激活黑素干细胞并促进其移行至脱色斑区，是白癜风治疗的重要策略之一。本研究以前期工作建立的永生化的黑素干细胞为体外模型，筛选发现Wnt3a等经典wnt蛋白具有促黑素干细胞分化的能力，而sFRP4可有效拮抗Wnt3a诱导的黑素干细胞分化，我们推测sFRP4通过阻断经典Wnt信号途径抑制黑素干细胞分化。本研究首先以永生化的黑素干细胞为体外模型，以DCT-LacZ转基因小鼠为体内模型，观察sFRP4抑制黑素干细胞分化的能力；然后，从分子水平阐明sFRP4对Wnt3a诱导黑素干细胞分化的拮抗作用及其分子机制，并在体内水平进行验证。研究结果可进一步揭开调控黑素干细胞分化的信号转导网络，为临床有效治疗各种色素减退性疾病提供重要的理论依据和治疗靶点

白癜风是一种病因不明的难治性脱色素性疾病，目前认为毛囊中的黑素干细胞可作为白癜风治疗的黑素细胞库。. 主要内容和重要结果：. 1.Wnt3a 促进黑素干细胞分化和黑素形成能力。以建立的可逆性永生化的黑素干细胞系iMC23为体外模型，以酪氨酸酶活性检测为指标，检测几个经典Wnt蛋白成员对黑素细胞分化的影响，结果显示Wnt1、Wnt3a、Wnt10b能刺激细胞酪氨酸酶活性的增加，其中Wnt3a作用最强。. 2. 在体检测wnt3a 触发毛囊黑素干细胞活化的作用。利用Dct-lacZ 转基因小鼠体内示踪毛囊黑素谱系细胞，建立皮肤内黑素干细胞活化的模型。通过免疫荧光双标方法检测黑素干细胞分化标记物，实验结果说明Wnt3a可促进黑素干细胞表达TRP1，说明wnt3a可促进黑素干细胞分化。通过免疫荧光双标方法检测黑素干细胞中β-catenin表达情况。Wnt3a可促进β-catenin入核，说明Wnt3a可激活黑素干细胞内wnt/β-catenin信号。. 3.细胞水平检测sFRP4对黑素干细胞分化和黑素形成的作用。结果显示sFRP4能有效抑制wnt3a诱导的黑素形成相关分化指标TRP1、TYR的表达，说明sFRP4可抑制黑素干细胞分化。进一步检测sFRP4对Wnt3a激活的Wnt信号的影响，结果显示sFRP4能有效抑制wnt3a诱导的β-catenin的表达，说明sFRP4通过阻断Wnt/β-catenin信号途径抑制黑素干细胞分化。. 4.在体检测sFRP4抑制毛囊黑素干细胞分化的作用。通过对处于毛囊静止期的小鼠进行拔毛处理，建立毛囊黑素干细胞活化模型。通过免疫荧光双标方法检测黑素干细胞分化标记物TRP1，实验结果说明sFRP4处理组黑素干细胞TRP1表达量减少，说明sFRP4有效抑制黑素干细胞分化。通过免疫荧光双标方法检测黑素干细胞、黑素细胞中β-catenin表达情况。实验结果说明sFRP4可抑制β-catenin入核，说明sFRP4通过抑制毛囊黑素干细胞内的wnt/β-catenin信号，从而抑制黑素干细胞分化。.本研究探讨sFRP4在黑素干细胞激活中的对wnt信号的抑制作用，为了解白癜风等色素障碍性疾病的发病机制，为临床有效治疗各种色素减退性疾病提供重要的理论依据和治疗靶点。