miR-24在调控多能皮肤干细胞中的功能

Skin stem cells (SCs) are the basis for the maintenance and regeneration of the skin. Skin SC studies have important implications in both basic science and clinical application. Previously, I identified the microRNA (miRNA) expression signature of the multipotent hair follicle Bulge SCs in the skin. From these, I discovered miR-125b as a key regulator for the properties of Bulge SCs and characterized its functional mechanism. In this proposal, I will continue to study miR-24, another bulge SC signature miRNA identified in my previous study. My preliminary data show that miR-24 is highly enriched in the Bulge SCs and quickly down-regulated upon differentiation. Based on these, our hypothesis is that miR-24 is a key regulator involved in maintaining the properties of Bulge SCs and may functions to inhibit their differentiation. In this study, we will employ a number of in vivo, in vitro and bioinformatical techniques to comprehensively dissect the function of miR-24 in regulating the self-renewal and differentiation of Bulge SCs. Our study will provide further insight into the role of miRNAs in regulating the multipotency of skin stem cells.

皮肤干细胞是皮肤组织自我更新与修复的基础。对皮肤干细胞的研究在基础科学与医疗应用上都有着重要意义。在之前的研究中，我鉴定了皮肤毛囊中多能隆突干细胞的特征性microRNA（miRNA）表达谱。从中，我发现miR-125b是一个调控隆突干细胞特性的重要因子,并阐明了其功能机理。这里，我们将继续研究我所发现的另外一个隆突干细胞特征性miRNA：miR-24。我的预实验结果显示miR-24在隆突干细胞中高度富集，并随细胞分化而迅速下调。据此，我们提出假说：miR-24是一个维护隆突干细胞特性的重要因子，并可能具有分化抑制功能。在本项目中，我们将综合运用多种体内，体外和生物信息学技术手段，解析miR-24在调控隆突干细胞自我复制与分化中的功能与机理，以期进一步阐明miRNA在维护皮肤多能干细胞特性中的角色。

皮肤毛囊干细胞是哺乳动物毛发生长的基础，理解其增殖/分化调控机制将为人类毛发相关表型与疾病的新型干预技术开发开辟道路。本项目基于前期的小鼠皮肤miRNA表达谱分析数据，提出miR-24可能是一个参与毛囊隆突干细胞命运调控的重要因子，并计划通过其小鼠模型的构建来深入探究调控哺乳动物体内毛发生长的具体分子机制。本项目在执行过程中一方面紧扣原研究计划，揭示了miR-24在小鼠皮肤发育与毛发周期中的准确表达模式，首次构建了miR-24的皮肤特异性诱导过表达和条件性敲除敲除小鼠模型，并通过这些小鼠模型首次深入解析了miR-24在成年小鼠皮肤上皮干细胞中的调控功能。另一方面，我们还通过人类毛发生长表型的全基因组关联分析与基因编辑技术，揭示了一种调控人类毛发生长的新分子机制。项目执行期间我们在PLoS genetics杂志上发表共同通讯作者研究论文一篇并培养了多名研究生，完成了计划目标。