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背景及目的:银屑病是一种皮肤慢性炎症疾病,也是一种免疫相关性疾病。由于发病机制复杂,治疗比较困难,目前尚无根治的有效方法。本病发病机理尚未完全明确。既往研究多集中在以T细胞为主的免疫功能紊乱及相关细胞因子失衡在疾病作用等方面。因此,探讨银屑病的可能发病机制成为研究该病的关键,对揭示银屑病等皮肤炎症反应性疾病的发病机制,并进而发现新的药物作用靶点和新的治疗药物,具有重要的科学价值。随着对皮肤炎症反应性疾病在细胞和分子水平研究的不断深入,探讨新的药物作用环节和开发新型治疗药物已成为皮肤炎症反应研究领域的热点。
皮肤由KC、成纤维细胞(fibroblast,FB)等实质细胞及其细胞外基质构成。细胞外基质蛋白包括纤粘连蛋白、层粘连蛋白、氨基聚糖和蛋白聚糖等多种成分,具有决定细胞形状、调节细胞增殖分化、参与细胞迁移、促进血管生成等广泛的生物学功能。
细胞外基质蛋白1(extra cellular matrix protein1,ECM1)是1994年Mathieu等从小鼠成骨基质细胞系MN7中分离的一种相对分子质量为85kDa的分泌性糖蛋白。该蛋白存在于各种结缔组织蛋白中,包括胶原蛋白、骨连接素等。由于其特殊的基因定位和近年来在骨发育、肿瘤转移、皮肤分化发育等方面的一系列发现,引起研究者对其生物学功能的高度重视。研究显示,ECM1在角质形成细胞的分化中起重要作用,在皮肤的生理功能和内环境稳定方面起一定作用,同时银屑病中可见细胞外基质及真皮FB异常。
本研究从ECM1在银屑病患者皮损表达情况研究入手,构建pEGFP-N2-ECM1真核表达载体,转染MCF-7细胞系后稳定表达ECM1;用MTT法检测ECM1干预HaCaT细胞增殖情况;采用流式细胞术(flow cytometry,FCM)检测ECM1干预HaCaT细胞后细胞周期变化。初步探讨ECM1在银屑病中对细胞增殖和细胞周期的影响及其在银屑病发病过程中的可能作用机制。
第一部分细胞外基质蛋白1(extra cellular matrix protein1,ECM1)在寻常型银屑病患者皮损中的表达研究
目的:ECM1在寻常型银屑病患者皮损中表达情况研究。
方法:银屑病皮损标本20例,健康正常对照皮肤标本20例,采用免疫组化法对标本染色,ECM1染色阳性强度分为强阳性(+++)、阳性(++)、弱阳性(+)、阴性(一)。
结果:寻常型银屑病皮损中ECM1染色阳性强度为阳性至强阳性,正常对照组为阴性至弱阳性。
结论:ECM1在寻常型银屑病患者皮损中阳性程度较正常对照明显。
第二部分ECM1的制备
目的:构建pEGFP-N2-ECM1真核表达载体转染MCF-7细胞系后进行表达。
方法:采用DNA重组技术构建ECM1的表达载体pEGFP-N2-ECM1,采用脂质体法转染MCF-7细胞,采用G418筛选获得稳定表达ECM1的MCF-7细胞。采用Western blot检测ECM1蛋白水平表达;采用ELISA法检测细胞上清液中ECM1分泌量。
结果:检测显示转染效果理想。转染pEGFP-N2-ECM1、转染pEGFP-N2和未转染质粒的MCF-7细胞上清液中ECM1浓度采用ELISA法检测后分别为(15.61±0.910)ng/ml、(1.23±0.049)ng/ml和(1.21±0.051)ng/ml。分析表明,转染pEGFP-N2-ECM1的MCF-7细胞上清液ECM1水平明显高于后两组(P<0.05)。
结论:转染pEGFP-N2-ECM1的MCF-7细胞可稳定表达ECM1。
第三部分细胞外基质蛋白(extra cellular matrix protein1,ECM1)对HaCaT细胞增殖及细胞周期的影响
目的:研究ECM1对HaCaT细胞增殖及细胞周期的影响。
方法:将转染pEGFP-N2-ECM1的含有ECM1的MCF-7细胞上清液按原浓度、1∶1稀释、1∶2稀释后作用HaCaT细胞。采用MTT法检测干预后HaCaT细胞增殖情况;采用FCM测定干预后HaCaT细胞周期变化。
结果:不同浓度ECM1干预的HaCaT细胞,48 h时表现出对细胞增殖的促进作用,随着浓度增加,增殖作用益趋明显。与对照组相比,经ECM1作用48 h后,细胞G1期比例显著降低,S期与G2期比例则显著升高。
结论:本研究显示ECM1对培养的HaCaT细胞具有诱导增殖的作用。