UVB诱导皮肤成纤维细胞来源的外泌体抑制黑素合成的分子机制研究

来源 :北京协和医学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nylee
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目的:明确UVB诱导人原代真皮成纤维细胞分泌的外泌体中miRNA表达谱的改变,探讨外泌体中目标miRNA对人原代黑素细胞/MNT1细胞黑素合成的作用及其相关机制。方法:UVB照射人原代真皮成纤维细胞后,提取UVB照射组与对照组人真皮成纤维细胞外泌体,通过透射电镜、NTA及Western blot进行外泌体鉴定。采用PKH67标记人原代真皮成纤维细胞来源的外泌体后,分别与人原代黑素细胞及MNT1细胞共培养24h进行细胞免疫荧光染色,通过激光共聚焦显微镜观察外泌体能否被人原代黑素细胞及MNT1细胞所摄取。对UVB照射组与对照组外泌体中miRNA进行二代高通量测序,通过RT-qPCR验证并筛选出具有显著性差异的miRNA,并利用生物信息学分析对其进行靶基因预测。随后选择人源性、丰度高、差异性表达较明显的hsa-miR-25-5p和hsa-miR-193b-5p作为研究对象,将其过表达后,通过RT-qPCR验证其过表达效率,检测人原代黑素细胞及MNT1细胞黑素含量,通过Western blot检测黑素合成相关蛋白表达的变化,并分别验证了过表达hsa-miR-25-5p、hsa-miR-193b-5p后其靶基因TSC2和CITED2的表达情况。使用慢病毒将人原代黑素细胞及MNT1细胞中的TSC2敲除后,通过RT-qPCR及Western blot分别验证mRNA及蛋白水平的沉默效率,同时检测黑素含量,通过Western blot检测黑素合成相关蛋白表达的变化。最后,利用免疫组化技术检测TSC2在色素异常性皮肤病中的表达情况。结果:1.透射电镜、NTA及Western blot结果表明本实验所提取出的外泌体符合外泌体质量评估标准。使用PKH67标记的人原代真皮成纤维细胞外泌体能够被人原代黑素细胞及MNT1细胞所摄取;UVB诱导的人原代真皮成纤维细胞来源的外泌体能够抑制人原代黑素细胞及MNT1细胞的黑素合成及黑素合成相关蛋白TYR和MITF的表达。.2.UVB照射人原代真皮成纤维细胞后,其分泌的外泌体中miRNA表达谱发生明显改变,RT-qPCR验证结果显示UVB照射组中hsa-miR-25-5p、hsa-miR-193b-5p、hsa-miR-493-5p 和 hsa-miR-615-3p 的表达较对照组明显升高(P<0.05)。3.分别转染hsa-miR-25-5p和hsa-miR-193b-5p mimics至人原代黑素细胞及MNT1细胞后,人原代黑素细胞及MNT1细胞黑素含量明显下降(P<0.05),黑素合成相关蛋白TYR、MITF的表达显著下降。根据miRNA靶基因预测及双荧光素酶基因报告实验,通过RT-qPCR及western blot验证TSC2可能是hsa-miR-25-5p的靶基因,CITED2可能是hsa-miR-193b-5p的靶基因。4.利用慢病毒将人原代黑素细胞及MNT1细胞中的TSC2沉默后,人原代黑素细胞及MNT1细胞的黑素含量明显下降(P<0.05),黑素合成相关蛋白TYR、MITF的表达显著下降。免疫组化结果显示,TSC2在太田痣、黑色素痣、色素性毛表皮痣及颧部褐青色痣等色素增加性疾病中皮损处的黑素细胞中表达量高于白癜风。结论:1.UVB诱导的人真皮成纤维细胞来源的外泌体能够明显抑制人原代黑素细胞及黑素瘤MNT1细胞黑素合成及黑素合成相关蛋白TYR和MITF的表达,此现象有助于揭示成纤维细胞反馈性调节紫外线诱导的色素增加这一过程中的保护性作用。2.UVB诱导的人真皮成纤维细胞来源的外泌体内miRNA的表达谱较对照组发生明显变化,这些差异性的miRNA如hsa-miR-25-5p、hsa-miR-193b-5p可能是抑制上述黑素合成过程的潜在调控者。3.本研究成功建立了TSC2特异性沉默的人原代黑素细胞及黑素瘤MNT1细胞,该模型有助于进一步揭示TSC2在调控黑素合成中的具体分子生物学机制。TSC2沉默后,TYR、MITF的蛋白表达明显降低,同时,TSC2在色素增加性疾病中的黑素细胞中高表达,而在色素减退性疾病中的黑素细胞内低表达,这提示TSC2可能参与了色素异常性皮肤病的发病过程。
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