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小鼠成纤维细胞生长因子21(Fibroblast growth factor 21,Fgf21)是一种与毛囊研究密切相关的因子,在毛囊生长周期中起到十分关键的调控作用。Micro RNAs(miRNAs)是一类内源性非编码RNA,已有研究发现,其对哺乳类毛囊的生长发育起到调控作用。本研究通过miRNA高通量测序技术对野生型(Wild type,WT)和Fgf21基因敲除小鼠(Knock out,KO)背部皮肤组织进行测序并筛选出10个与毛囊相关、差异表达的miRNAs,由此推测,miRNAs及其靶基因有可能参与Fgf21对毛囊生长发育的调控过程。为探究Fgf21、miRNA及其靶基因对毛囊的影响,本研究通过Real-time PCR、Western blot、HE染色、免疫荧光、双荧光素酶报告基因检测系统及生物信息学分析等方法探究三者之间的相互作用关系和对毛囊发育的影响。1、生物信息学分析通过生物信息学分析发现,10个miRNAs毛囊相关的靶基因在GO功能注释里共得到5个功能属性:细胞质、细胞核、蛋白质结合、相同的蛋白结合、RNA聚合酶II启动子转录的负调控。结合文献报道调控毛囊生长发育的相关基因,最终筛选并绘制出12个靶基因(Tgfbr2、Wnt7a、Snap29、Abcg2、Map3k1、Hcn1、Ccnd2、Notch3、Bcl2、Vezf1、Trps1、Antxr1)的miRNA-GO-靶基因的网络关联图。在KEGG的信号通路注释里共得到7个信号通路:Wnt signaling pathway、SNARE interactions in vesicular transport、ABC transporters、Protein processing in endoplasmic reticulum、Notch signaling pathway、Ubiquitin mediated proteolysis、MAPK signaling pathway。结合文献报道及参与调控毛囊生长发育的相关基因及信号通路,最终筛选并绘制出7个靶基因(Tgfbr2、Wnt7a、Snap29、Abcg2、Map3k1、Notch3、Bcl2)的miRNA-KEGG-靶基因的网络关联图。2、miR-134-5p和miR-136-5p靶基因的预测与验证为研究miR-134-5p和miR-136-5p的作用机制,使用生物信息学软件对其靶基因进行预测,再通过双荧光素酶报告基因检测系统检验,最终检测出Vezf1是miR-134-5p的靶基因,Map3k1是miR-136-5p的靶基因。3、Fgf21基因对Vezf1和Map3k1表达的影响在小鼠毛囊第一自然生长周期中,通过Real-time PCR和Western Blot结果发现,Vezf1和Map3k1在WT和KO型小鼠毛囊的生长期表达量无显著差异(P>0.05);在毛囊的退行期,KO型小鼠背部皮肤组织中二者的表达量均高于WT型小鼠(P<0.005);在毛囊的休止期,KO型小鼠背部皮肤组织中二者的表达量均低于WT型小鼠(P<0.005)。通过免疫荧光结果发现,靶基因Vezf1和Map3k1受Fgf21基因的影响,蛋白质的分泌部位也发生了不同程度的改变。Vezf1和Map3k1在毛囊的毛乳头、毛球部、外根鞘和内根鞘呈现不同程度的分泌,而毛囊的毛乳头、毛球部、外根鞘和内根鞘同时也是小鼠毛囊结构的主要组成部分。由此推测,Vezf1和Map3k1对小鼠毛囊的生长发育与毛囊生长周期具有重要调控作用。