CD34+表皮干细胞的鉴定及在创面愈合中的作用研究

外胚层来源的表皮干细胞是具有多向分化潜能的成体干细胞，可分化为外胚层和中胚层部分组织，我们的前期研究也证实体外诱导时它可转分化为神经元、脂肪等多种细胞类型。CD34抗原表达于造血干/祖细胞、内皮细胞等中胚层来源细胞，我们发现它也富集于表皮基底层细胞并与表皮干细胞的分布相一致，提示这群CD34抗原阳性（CD34+）表皮细胞可能是表皮干细胞的新亚群。由于表皮干细胞、血管新生是创面愈合的重要细胞和关键步骤，我们设想这群细胞能转分化为同样表达CD34抗原的内皮细胞而促进创面愈合。. 本项目首先鉴定CD34+表皮细胞的干性功能，其次考察CD34+表皮干细胞体外转分化为内皮细胞的效能，最后验证体表创面移植的CD34+表皮干细胞通过血管新生参与创面愈合。研究结果有助于从跨胚层分化调控的新视角深入认识CD34+表皮干细胞的多能性，并为研发创面愈合治疗的新靶点提供理论依据和应用基础。

表皮干细胞来源于外胚层并具有多向分化潜能，CD34抗原表达于内皮细胞、造血干/祖细胞、骨骼肌等中胚层细胞以及神经元、肝细胞等外/内胚层细胞，提示CD34抗原可能是不同胚层转分化的衔接点。但是，表皮基底层CD34抗原阳性（CD34+）细胞含量、这群CD34+表皮细胞能否作为表皮干细胞亚群，以及它们在创面愈合等创伤修复过程中的效应和机制尚未解析。本项目验证表皮基底层富含CD34+细胞，发现其平均含量达54.23%，含量如此之高提示CD34+表皮细胞可能具有类似干细胞的特殊功能。我们通过优化表皮干细胞培养液配方，获得低毒性、弱分化的新型培养基，从而建立稳定的人和小鼠表皮干细胞分离培养体系，使表皮干细胞在体外培养时生长状态良好、核浆比例大的干细胞数量较多。由于微环境对成体干细胞类型转变有重要作用，我们发现原本属于无毛皮的人包皮表皮干细胞，在自制培养液诱导下转变成毛囊样细胞，揭示表皮干细胞的可塑性、毛囊可能的构造单元以及微环境对表皮干细胞分化命运的决定意义。除了体外研究，我们还通过实验动物骨骼肌切割伤模型和背部皮肤全层切割伤模型来探讨表皮干细胞体内移植后的功能效应。本项目证实表皮干细胞移植后能有效存活于创伤局部，移植1周时移植细胞多数存活于受损与正常组织交界处，移植2周时存活的移植细胞显著减少，这为后续的细胞移植和体内功能研究提供有效依据。同时，我们发现表皮干细胞能减低创伤后纤维化、促进组织原位再生，证实表皮干细胞上调反映血管内皮密度的同工凝集素B4和代表微血管密度/血管新生的CD31抗原表达，还发现表皮干细胞移植能在一定程度上改善受损组织力学强度。此外，在饮食诱导肥胖动物的背部皮肤全层切割伤模型中，我们证实表皮干细胞显著促进肥胖大鼠创面闭合、再上皮化和肉芽组织形成，并增加创面脂肪细胞再聚集、胶原蛋白沉积和纤维组织含量，提示表皮干细胞可能募集创面脂肪细胞并活化后续的成纤维细胞而加速愈合进程。上述研究结果证明表皮干细胞具有多能性并能显著促进创伤修复，临床应用前景良好。