α2-巨球蛋白通过作用成纤维细胞促进放射性皮肤溃疡愈合的分子机制研究

α2-macroglobulin (α2-M) has a good therapeutic effect on radiation-induced skin ulcer, but the mechanism remains unclear. It was reported that TGF-β could regulate Wnt/β-catenin through PI3K/Akt, additionally enhance the proliferation and migration of fibroblast, and promote the healing of radiation-induced skin ulcer. Meanwhile α2-M has the ability of promoting smooth muscle cell proliferation by regulating TGF-β. Previously we demonstrated that α2-M could significantly accelerate the proliferation and migration of fibroblast, and inhibit radiation-induced apoptosis and reactive oxygen species in fibroblast. Based on preliminary experiments and previous reports, we intend to carry out the following research to unfold the mechanism of promoting radiation-induced skin ulcer healing by α2-M: whether α2-M promotes the proliferation and migration of fibroblast by regulating TGF-β-Wnt/β-catenin signaling pathway; identify the molecular mechanism that α2-M inhibits radiation-induced apoptosis and reactive oxygen species in fibroblast; whether α2-M could inhibit the degradation effect of tissue proteinase on growth factors secreted by fibroblast. The completion of this project may reveal the mechanism and specific target molecular of promoting radiation-induced skin ulcer healing by α2-M, which will provide theoretical basis for clinical use of α2-M, and lay a profound foundation for searching medicine functioning target of radiation-induced skin ulcer.

α2-巨球蛋白(α2-M)对放射性皮肤溃疡具有良好疗效，但治疗机制并不明确。有报道证实TGF-β通过PI3K/Akt调节Wnt/β-catenin，进而介导成纤维细胞的增殖和迁移，并促进放射性皮肤溃疡创面修复，而α2-M可介导TGF-β促进平滑肌细胞的增殖。我们前期证实α2-M可显著增强成纤维细胞的增殖和迁移，抑制细胞凋亡及辐照后细胞内氧自由基的生成。结合预实验和文献报道，本项目拟验证：α2-M是否通过介导TGF-β-Wnt/β-catenin促进成纤维细胞增殖和迁移；α2-M抑制辐照后成纤维细胞内氧自由基生成及细胞凋亡的分子机制；α2-M可否抑制组织蛋白酶对成纤维细胞分泌的生长因子的降解作用，以揭示α2-M促放射性皮肤溃疡愈合机制。本项目的完成将有助于明确α2-M促放射性皮肤溃疡愈合的作用机制及关键靶向分子，这为α2-M应用于临床提供理论依据，为寻找放射性皮肤溃疡药物作用靶标奠定基础。

α2-巨球蛋白(α2-Macroglobulin, α2-M)是一种广谱的蛋白酶抑制剂， α2-M曾被列入《中国生物制品规程》（一部，1990年版，试行规程），用于治疗放射性皮肤黏膜溃疡损伤等疾病。但α2-M促放射性皮肤溃疡愈合机制不明确。.本课题主要对纯化制备的α2-M进行纯度鉴定和定性分析；考察α2-M对成纤维细胞的增殖、迁移、侵袭、凋亡、细胞周期、氧自由基、线粒体功能方面的作用；建立辐射损伤动物模型，在动物模型上评价α2-M的抗辐射作用及机制。.本课题首先使用Cohn组分IV制备出纯度95%以上的α2-M，并进行了质谱定性鉴定。我们的研究结果显示α2-M能够促进成纤维细胞的增殖、迁移。此外，经过10Gy照射后，成纤维细胞的增殖、迁移、侵袭均被显著抑制，经过α2-M处理后，成纤维细胞的增殖、迁移、侵袭能力均被显著增加。经过10Gy照射后，成纤维细胞凋亡率显著增加，且S期细胞比例显著增加，G2期细胞比例显著降低，这说明辐射将细胞阻滞在S期。α2-M处理后辐射对成纤维细胞的凋亡、细胞周期的影响被逆转。这可能是α2-M发挥抗辐射作用的机制之一。经过α2-M处理后，ROS和MDA的水平被抑制，SOD和CAT的水平被提升。此外，α2-M可以改善辐射后细胞线粒体膜电位（MMP）及TRPM2失衡。使用α2-M对单纯创伤及放创复合伤动物模型开始实验，通过评价小鼠体重变化、死亡率、伤口愈合率等指标，考察α2-M的药效学功能。α2-M表现出一定的治疗效果，但是差异并不显著。下一步还需要优化动物模型、给药剂量、给药方式。.本课题的开展为揭示α2-M的抗辐射作用机制奠定基础，为α2-M重返临床提供理论依据和技术支撑。α2-M是源于人血浆的天然蛋白，毒副作用小。因此，α2-M有望成为一种高效、低毒的辐射防护药，这有助于应对突发核辐射事件，并为放射性损伤提供新的防治方案。