褪黑素对内蒙古绒山羊皮肤干细胞分化相关基因β-catenin和BMP2/4表达的调控及其机理研究

本项目以分离纯化的内蒙古绒山羊毛囊隆突部皮肤干细胞为研究对象，拟系统分析研究褪黑素（MEL）对绒山羊皮肤干细胞分化相关内部信号通路关键因子β-catenin和BMP2/4蛋白、基因的表达及其表观遗传性状变化的影响，并分析绒山羊皮肤干细胞MEL、CKIε、β-catenin、Noggin、BMP-2、BMP-4、BMPR-IA等基因阻断组给予MEL刺激后干细胞分化的一般规律，以揭示MEL调控皮肤干细胞中β-catenin和BMP2/4的作用机理及其调控皮肤干细胞向毛囊分化发育的相关分子信号机制，为阐明绒山羊皮肤干细胞向毛囊定向分化的机理及探索干细胞技术在将来动物分子育种和绒毛生产中应用的可能性提供科学理论依据，对阐明绒山羊绒毛生长分子机理具有重要科学意义，同时也可为医学上遗传性皮肤疾病的发生、皮肤创伤的完美修复和脱发的治疗提供一定的理论参考。

本项目通过皮肤外科解剖技术将毛囊分段分割, 采用两步酶消化法和差速贴壁法分离纯化毛囊来源干细胞，对其进行了分别向成骨、神经、脂肪等细胞定向诱导分化的鉴定及胚胎干细胞标记基因Oct4、Sox2、Nanog和毛囊来源干细胞标记基因Sox9、integrin-β1、CD34、CD200和CK15等候选表面标志的基因检测。之后,用不同浓度褪黑素刺激纯化干细胞，比较细胞生长状况,表明褪黑素对内蒙古白绒山羊毛囊干细胞有促进增殖与分化的作用，低浓度的褪黑素可以促进毛囊干细胞向表皮细胞分化，高浓度的褪黑素可以促进毛囊干细胞向毛囊细胞分化。 内蒙古白绒山羊毛囊干细胞是褪黑素作用的靶细胞之一，利用RT-PCR技术，克隆了绒山羊毛囊来源干细胞中MTNR1A、MTNR1B和RORα基因的部分cDNA序列，基因片段长度分别为518bp、477bp和551bp。序列分析表明与其他牛科哺乳动物的同源性很高。褪黑素对内蒙古白绒山羊毛囊干细胞促分化的作用可能是通过细胞膜上的受体2（MT2)实现的。总之,以上褪黑素调控皮肤干细胞中 β-catenin和BMP2/4 的作用机理及其调控皮肤干细胞向毛囊分化发育的相关分子信号机制的重要结果对阐明绒山羊皮肤干细胞向毛囊细胞分化的分子机理及探索干细胞技术在将来动物分子育种和绒毛生产中应用的可能性具有重要意义。