Cdc42 GTPase信号通路对皮肤创伤愈合角朊细胞迁移的调控

皮肤的创伤愈合(wound healing)是一个复杂的生物学过程。再表皮化指角朊细胞在伤口边缘迁移与增殖，形成新生表皮。角朊细胞迁移是再表皮化中的关键环节。我们前期研究证实Rho家族RhoA参与对角朊细胞迁移等生物学事件的调控。我们近期的研究提示Rho 家族Cdc42可能在创伤愈合角朊细胞迁移中发挥作用，但具体分子机制尚不清楚。本研究针对Cdc42通路，以创伤愈合中角朊细胞迁移为主攻目标，通过运用功能获得性Cdc42GAP突变小鼠与皮肤特异性Cdc42突变小鼠，从整体与细胞模型不同层次上，采用病毒转染、免疫组化等综合性方法，探讨创伤愈合过程中，Cdc42是否调控伤口闭合与角朊细胞迁移，及Cdc42通过何种下游效应信号分子调控伤口闭合与角朊细胞迁移。对这些问题的回答将进一步阐明Cdc42的生物学功能，及在分子水平上阐明皮肤创伤愈合的发生机制，为该领域基础研究和临床治疗提供新的理论。

皮肤创伤愈合是一个复杂的生物学过程，包括伤口部位表皮的再上皮化以及真皮组织的再生和重塑。我们前期研究证实Rho家族、MAPK信号通路通过调节角质形成细胞迁移而在伤口愈合过程中发挥重要作用。本研究一方面针对Cdc42通路在皮肤创伤愈合过程中的作用以及信号机制，另一方面研究Cdc42在皮肤发育过程中的作用和信号机制。. 首先利用K5-Cre小鼠和Cdc42loxp/loxp小鼠杂交筛选出Cdc42loxp/loxp-K5-Cre+小鼠即KO小鼠，进而研究Cdc42 GTPase 信号通路对皮肤创伤愈合的调控作用和信号机制。研究首先发现角质形成细胞Cdc42的缺失导致小鼠皮肤伤口愈合延迟，主要是因为在伤口再上皮化过程中角质形成细胞Cdc42的缺失抑制伤口部位角质形成细胞的增殖和角化，进一步的研究发现MAPK/ERK-ELK信号参与Cdc42loxp/loxp-K5-Cre+小鼠皮肤再上皮化，而且β-catenin/ E-cadherin的表达向胞质内转移。在上述研究过程中我们还发现角质形成细胞Cdc42的缺失引起创面炎症反应增强的同时胶原合成减少，提示Cdc42在伤口炎症反应和胶原合成方面发挥重要的作用。. 其次首先利用K14-Cre小鼠和Cdc42loxp/loxp小鼠杂交筛选出Cdc42loxp/loxp-K14-Cre+小鼠即KO小鼠，进而研究Cdc42 GTPase 信号通路对皮肤发育的调控作用。研究发现KO小鼠出生后24小时内死亡，小鼠皮肤屏障功能异常，表皮增厚，细胞间隙增宽，细胞间桥拉长，细胞间链接蛋白降低，提示Cdc42小鼠皮肤屏障结构形成方面发挥重要的作用。