ACE与表皮干细胞生物学行为的相关性及其分子机制初探

表皮干细胞（ESC）是皮肤组织自我更新、修复与再生的重要靶细胞。但目前对ESC在病理生理条件下的增殖、分化、迁移等机制尚不十分清楚。而皮肤作为"激素敏感性器官"，其中血管紧张素转化酶(ACE)与各类干细胞的相关性已倍受关注。本项目基于我们发现的ACE的表达不仅存在于成人表皮基底层细胞、毛囊与汗腺，且在胎儿发育过程中，其定位与β1-整合素、K19和P63具有高度一致性的现象，结合既往相关研究，推测ACE与ESC之间既具有密切关联性，又可能存有ACE对ESC生物学行为的调控作用。研究以人和大鼠组织学标本、大鼠全层皮肤缺损创面愈合模型、ESC体外培养和三维皮肤等价物离体创面模型为对象，采用免疫多重标记染色、流式细胞仪、分子生物学等技术方法证明之。并初步探讨ACE对ESC生物学行为影响的分子机制。研究结果将有助于丰富ESC的调控理论、并对深刻认识创面愈合的分子机制，提高修复质量提供重要的理论基础。

研究表明肾素-血管紧张素系统与皮肤损伤修复、再生密切相关。同时，血管紧张素转化酶(ACE)与干细胞的关联性亦倍受关注。我们研究也发现， ACE不仅在成人皮肤基底层部分细胞、毛囊和汗腺表达，且在胎儿发育过程，其与目前建议性的ESC分子标记物β1-整合素、K19和P63几乎同定位。基于既往相关研究和上述结果推测，ACE与ESC之间存在密切关系并可能调控其生物学行为。本研究以人和大鼠组织学标本、大鼠全层皮肤缺损创面愈合模型、ESC体外培养和三维皮肤等价物离体创面模型为对象，采用免疫多重标记染色、流式细胞仪、分子生物学等技术方法证明之。并初步探讨ACE对ESC生物学行为影响的分子机制。在本课题的研究中，基本完成申请书中所列出的研究内容，且获得了新的发现，并作了拓展性研究，较为出色的完成了任务，为进一步的研究RAS在创面修复中的作用打下良好的基础。. 研究过程中所得到的主要发现：.1）．阐明了RAS关键的酶ACE与皮肤发育和衰老的关系，并发现表皮干细胞数目随年龄增加有减少趋势，ACE 阳性细胞数也随岁年龄增加逐渐减少。综合我们在胎儿发育过程中的研究发现，我们初步认为：ACE 可能通过影响表皮干细胞的生物学行为影响皮肤的自我更新。.2）．首次通过在体动物实验证明了ACE抑制剂通过抑制表皮干细胞的增殖进而抑制创面愈合。在创面愈合期间，ACE阳性细胞和BrdU阳性滞留细胞的定位和变化显示了高度的一致性。.3）．首次证明ACE抑制剂Captopril可抑制表皮干细胞的增殖、迁移，但不影响表皮干细胞的凋亡。这种作用可能通过增加AP-1的活性，导致cAMP信号通路激活，使细胞内cAMP浓度增加，从而对细胞增殖、迁移产生抑制作用。ACE抑制剂Captopril并没有促进细胞的凋亡，但抑制了表皮干细胞的粘附。. 通过完成本立项研究，我们初步证明ACE与ESC的定位有着密切的关系，呈现高度的一致性。ACEI通过增加AP-1的活性，激活cAMP通路抑制细胞的增殖、迁移和粘附，从而抑制皮肤的创伤愈合。ACE有可能是表皮干细胞的候选标志物，并影响表皮干细胞的生物学行为。本研究的完成初步揭示ACE对创伤愈合中所起的作用，为内分泌系统调控成体干细胞影响机体创伤组织修复与再生的假说提供证据，丰富创面愈合的内分泌调控机制，为改善组织修复的结局，提高修复质量提供了新的思路。