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胸腺素β4(thymosin beta 4,Tβ4)作为一种重要的调控因子,对毛囊发育及生长周期具有重要作用。本组研究人员在前期所构建的Tβ4基因敲除小鼠中,已通过实验证明Tβ4基因参与了毛发生长速度的调控。MicroRNAs(miRNAs)是一类内源性的具有调控功能的非编码RNA,以碱基互补配对的方式识别靶mRNA,并根据互补程度的不同诱导沉默复合体降解或阻遏靶mRNA的翻译。最新研究发现,miRNA在毛囊发育中也具有一定的调控作用。Tβ4基因在生物化学与miRNA存在一定联系,但是Tβ4、miRNA以及毛囊生长发育机制的相互作用关系尚未明确。1.Tβ4基因敲除小鼠表皮组织miRNA差异表达分析通过表达谱分析发现WT小鼠中,Tβ4在肝脏组织表达量最高,其次是皮肤组织,毛囊的生长发育离不开表皮和真皮层。因此,我们选择表皮进行实验研究。在miRNA测序中,所检测出的不同长度miRNA共计达到了1764个。利用TargetScan、miRanda两款软件对显著性差异的169个miRNA(p<0.05)分别进行靶基因预测后取其交集共得到204,884,445个靶基因。对显著差异miRNA的靶基因进行GO和KEGG富集性分析,最终GO功能注释得到24,857个靶基因,KEGG注释得到8,962个靶基因。通过GO富集性分析发现有18731个差异显著(p<0.05)的基因功能属性,其中主要参与protein binding、nucleus、integral component of membrane、cytoplasm和biological-process 5个功能属性过程;KEGG注释发现有236条显著差异(p<0.05)的信号通路被富集,其中186条信号通路差异极显著(p<0.01),同时发现与毛囊发育相关的PI3K-AKT signaling pathway、P53 signaling pathway、Notch signaling pathway、TGF-beta signaling pathway、TNF signaling pathway 5条差异极显著(p<0.01)的信号通路。以上结果中异常表达的miRNA可能参与了Tβ4对毛囊发育的调控。同时上述结果为梳理Tβ4、差异miRNAs、靶基因在毛囊生长发育中的相互作用及其关系提供实验依据。2.差异miRNA靶基因的预测与验证通过对筛选的miRNA进行的实时定量PCR的验证,初步证实了miRNA测序的准确性。在一个毛囊发育的周期中,Tβ4与miR-148a-3p在毛囊的退行期和静止期的表达量较高,miR-148a-3p随着Tβ4的变化而变化。经双荧光素酶报告系统的检测Smad2与Meox2为miR-148a-3p的靶基因。在小鼠毛囊的退行期与静止期,Tβ4与miR-148a-3p的表达水平较高,且对Smad2有较明显的抑制作用,此时Smad2/3的磷酸化水平也降低。可以通过Tβ4-miR148a-3p-Smad2-TGF-β这一调控路径对毛囊生长发育进行调控。