机械力对小鼠瘢痕形成中相关信号通路的影响

Hypertrophic scar following cutaneous wounding is the result of the body overproducing collagen, and it has been shown that mechanical stress exert a wide range of effects on cell function through the process of mechanotransduction. Mechanical stress have been shown to in?uence ?broblast processes such as cell differentiation, proliferation, survival,and matrix production. Yet, the pathogenesis through which mechanical stimuli translate into an altered ?broblast phenotype remains poorly characterized, especially at the genetic level. The physiologic importance of this phenomenon is suggested by the fact that hypertrophic scars are observed clinically to form predominantly in areas of increased skin tension. Many different signal pathways including F-actin, Ca2+and MAPK, had been involved in the proliferation and differentiation of ?broblast. We applied mechanical stress to a healing wound to produce hypertrophic scars and found that adenosine A2A knockout mice , in contrast to their otherwise genetically identical WT littermates, were protected against the scarring and strong expression of TGF-β. We plan to explore the exact mechanism of mechanics signal transduction and gene expression under stress condition in scar research.

瘢痕是临床上的一大难题,尚无令人满意的治疗方法,其形成机制的研究涉及遗传、免疫、凋亡、成纤维细胞表型、细胞外基质代谢和细胞因子等多个方面，而几乎每一方面的研究都涉及信号转导。目前已知机械应力与瘢痕增生最为密切。机械应力细胞增殖、分化、凋亡以及基因表达过程中起着重要的作用。 但是应力如何被细胞感受并传递至细胞内， 最终导致细胞发生一系列生物学效应的确切应答机制仍处于探索阶段，并未完全阐明。已知多条信号通路，包括F-actin、、MAPK、钙离子通路等，在细胞的增殖分化中发挥着重要调控作用。我们前期实验利用机械应力制作出小鼠增生性瘢痕模型，并首次发现腺苷A2A 受体基因敲除小鼠瘢痕增生减轻，TGF-β表达降低。我们拟进一步研究机械应力对小鼠瘢痕形成中F-actin、MAPK与钙离子等多条相关信号转导通路的影响并探讨腺苷A2A 受体是否参与其调控。

第一部分 机械应力对小鼠瘢痕神经纤维S100蛋白及白细胞介素13含量的影响.目的 研究机械应力对小鼠瘢痕神经纤维S100蛋白及白细胞介素13(IL-13)含量的影响并探讨其机制。 材料与方法 利用扩张螺丝在小鼠背部增加张力制作瘢痕模型，观察伤后2、5周不同时相点瘢痕组织厚度、横截面积改变，采用免疫组化法测量瘢痕神经纤维S100蛋白含量，利用Western blotting 测量IL-13表达。结果 应力组瘢痕增生明显，其厚度、横截面积比自身对照增加倍数显著大于对照组（P<0.01），应力组瘢痕S100含量与对照组有显著性差异（P<0.01），应力组瘢痕IL-13表达比自身对照增加倍数显著大于对照组（P<0.01）。结论 机械应力导致小鼠瘢痕增生显著，神经再生增多，IL-13表达增强。.第二部分 机械应力对小鼠瘢痕组织中细胞外信号调节激酶信号通路的影响. 摘要 目的: 探讨机械应力对瘢痕增生中细胞外信号调节激酶( ERK)传导通路的作用。方法:制作机械应力性小鼠瘢痕模型，采用Western-blot 检测增生性瘢痕组织中磷酸化ERK( p-ERK )的表达。结果: 与对照组比较,实验组瘢痕增生明显，p-ERK表达显著升高( P< 0. 01)。结论: 机械应力引起瘢痕增生可能与ERK信号传导通路有关。.第三部分 钙通道阻滞剂对机械应力小鼠瘢痕模型胶原亚型的影响. 目的 研究钙通道阻滞剂对小鼠在瘢痕胶原亚型的影响并探讨其机制 材料与方法利用扩张螺丝在8周大C57/BL小鼠背部制作机械应力瘢痕模型，实验组腹腔注射盐酸维拉帕米注射液，对照组腹腔注射等量生理盐水。采用苦味酸-天狼星红偏振光法对2周后瘢痕组织中胶原的性质及分布特点进行观察、确定瘢痕组织胶原类型、分布、排列与水平。结果与结论：偏振光显微镜下可见实验组瘢痕胶原束呈稀疏的条束状，排列相对整齐、密度较为均匀，Ⅰ型胶原纤维水平减少，瘢痕增生显著减轻,对照组小鼠瘢痕组织中含有大量的嗜酸性胶原蛋白纤维束，Ⅰ型胶原纤维为红色，呈致密的条束状，显示很强的双折光性,瘢痕增生显著(P < 0.01)。提示钙通道阻滞剂抑制瘢痕增生，对预防瘢痕增生有积极意义。.发表SCI论文2篇