P311对烧伤创面皮肤表皮干细胞增殖的调控作用及其机制的研究。

Wound healing is a dynamic and coordinated process, which involves the collaborative efforts of multiple types and lineages of cells, the extracellular matrix and a diverse set of growth factors and cytokines. Epidermal stem cells (ESC) play an important role in maintaining homeostasis and wound reepithelialization. After injury, the wound stimulates ESC produce more proliferative transit-amplifying cells through their self-renewal activity, wheres these cells contribute to tissue repair by proliferation and differentiation. We previously found that P311 was upregulated in human and mouse neonatal epidermis, and P311 deficiency impairs mouse burn wound healing. P311 functions in nerve and lung regeneration, blood pressure homeostasis and mouse fibroblast proliferation. In this project, we will generate replication-defective adenovirus, isolate and culture the ESC to investigate the effect of P311 in the epidermal stem cells proliferation. Next we will analyze the changes and activities of cell cycle proteins and Rho GTPases with Pulldown, WB, siRNA and specific inhibitor to detect the underlying mechanisms. Finally, we will build the mouse superficial second-degree burn wound model and verify the role of P311 in vivo with P311 knockout and wild-type mice. This study will offer a new theoretical basis for burn wounds healing, and provide new ideas and new drug targets to the burn skin wound repair.

皮肤创面愈合是一个动态持续的过程，需要多种类型细胞及细胞因子的共同参与，而表皮干细胞（ESC）在其中起着至关重要的作用。创面形成后，ESC活化增殖，迁移至创面发挥修复作用。我们前期研究发现，P311在人和小鼠烧伤早期皮肤创面新生ESC中表达显著增高，并且P311KO小鼠的烧伤创面愈合速度及再上皮化能力较P311WT小鼠显著降低。文献报道，P311可以促进成小鼠成纤维细胞增殖、神经与肺泡细胞再生。本研究基于前期实验及相关文献基础上，通过检测细胞生长曲线、细胞周期、CCK-8等明确P311对ESC增殖的影响。通过检测细胞周期相关信号通路、蛋白及活化水平的变化，结合基因沉默、特异性抑制剂等揭示P311促进ESC增殖的分子机制。通过应用P311敲基因小鼠，在体实验验证P311对烧伤创面ESC增殖的作用。本研究为烧伤创面愈合的调控提供新的理论基础，为烧伤皮肤创面修复治疗提供新思路、新线索与新靶点。

皮肤创面愈合是一个动态持续的过程，需要多种类型细胞及细胞因子的共同参与，而表皮干细胞（ESC）在其中起着至关重要的作用。创面形成后，ESC活化增殖，迁移至创面发挥修复作用。皮肤创面ESC活化增殖是一个动态的、高度调控的过程，需要多种细胞外基质及一系列细胞因子和生长因子的共同参与。本项目研究发现P311在人和小鼠烧伤早期皮肤创面新生ESC中表达显著增高，而仁和小鼠正常皮肤表皮细胞中无P311表达，并且P311KO小鼠的烧伤创面愈合速度及再上皮化能力较P311WT小鼠显著降低。我们分离了P311WT和P311 KO新生小鼠皮肤表皮干细胞并应用流式细胞技术进行分子鉴定，结果发现培养细胞高表达α6整合素，而阴性标志物CD71表达阴性。通过检测细胞生长曲线、细胞克隆实验、CCK-8及增殖相关蛋白检测等，发现P311可以促进ESC增殖，增强Ki67、PCNA等相关蛋白表达。通过分子生物学实验，明确了P311可以促进RhoA-GTP、Rac1-GTP、PNK1、CyclinD1等信号分子活化表达。通过本研究，明确了P311促进皮肤表皮干细胞增殖的生物学作用，初步探索了其相关机制。基本验证了本项目提出的“烧伤后皮肤创面表皮干细胞高表达P311---活化RhoA、Rac1等RhoGTPase家族活性因子---激活PNK1/CyclinD1等下游分子---促进表皮干细胞活化增殖---促进烧伤创面愈合这一假说。通过文献查阅，目前国内外尚未有P311调控烧伤创面表皮干细胞增殖的研究报道，因此本研究具有一定的创新性和前瞻性。本课题的完成，阐明了P311促进烧伤创面表皮干细胞增殖、促进皮肤创面修复的新机制，为烧伤创面愈合的调控提供新的理论基础与线索，为平时及战时烧伤皮肤创面修复治疗及药物研发提供了新思路、新线索与新靶点。