维甲酸影响表皮屏障的作用靶向及对ARNT调控途径的研究

维甲酸广泛应用于肿瘤、皮肤角化性疾病及美容等治疗，但临床应用中可引起表皮屏障异常，具体机制尚未阐明。我们前期通过基因表达谱差异分析，提示全反式维甲酸作用于角质形成细胞可引起一系列屏障相关结构蛋白及核转录因子如ARNT等表达异常。ARNT通路与环境毒物及药物代谢密切相关，是机体维护自稳的重要机制。申请者曾构建ARNT表皮靶向敲除小鼠模型，证明ARNT缺失引起皮肤屏障缺陷。我们推测维甲酸对连接分子及ARNT非经典途径的调控参与了对表皮屏障作用机制。本项目将利用细胞培养、皮肤类似物模型、动物实验及临床标本收集，从核酸、蛋白、免疫染色、质谱分析、电镜等多方面验证基因芯片中所获得的重要信息，明确维甲酸影响表皮屏障的作用靶向；并通过分子阻遏及基因沉默实验，探索维甲酸对ARNT调控作用及途径。本研究将全面而深入阐明维甲酸对表皮屏障的影响机制，对维甲酸临床应用及其新型细胞内信号传导途径的研究具有重要价值。

研究背景:维甲酸广泛应用于肿瘤、皮肤角化性疾病及美容等治疗，但临床应用中可引起表皮屏障异常，具体机制尚未阐明。目的：我们前期研究通过基因表达谱差异分析获得维甲酸作用的靶向基因，我们借此在研究维甲酸对表皮屏障影响的具体机制及作用途径。 方法：通过细胞培养、皮肤类似物模型、动物实验，从核酸、蛋白、电镜、分子机制等多方面验证基因芯片中改变的信号及结构分子,并通过构建沉默基因ARNT /Claudin4及维甲酸受体阻遏实验对调控机制及信号通路进行深入研究。 结果：本研究成功构建皮肤类似物模型，类似正常皮肤组织，可见逐渐分化的各层细胞，加用ATRA后表皮较正常对照变薄; 维甲酸处理的小鼠皮肤组织显示细胞角不全，表皮细胞间隙细胞水肿，真皮炎症细胞浸润，电镜显示细胞间连接结构破坏，组织基因芯片分析显示细胞间的紧密连接蛋白及相关桥粒蛋白有异常改变。在细胞水平研究，维甲酸作用可引起一系列屏障相关结构蛋白CDH5、TJP3、CLDN4、GJB4、ABCA12,ABCB1,ABCB6,KLF4, arnt表达改变;维甲酸作用后表皮细胞中CDH5(VE-Cad)升高，尚未见研究报道；沉默基因 CLDN表明其对ZO-1、E-cad表达有调控作用；此外，我们分别通过arnt基因沉默及维甲酸受体阻遏实验研究发现维甲酸对ARNT调控途径与RAR相关。结论:本项目对维甲酸影响表皮屏障的分子及作用途径进行了较为深入的研究, 并阐明维甲酸作用的新型通路，对维甲酸今后临床应用具有重要价值。