羊绒是绒山羊次级毛囊产生的无髓纤维,是一种高档纺织材料,具有重要的经济价值。羊绒的生长呈现明显的周期性变化,分为生长期、退行期和休止期三个阶段。饲养条件、营养水平、光照时长、环境温度、湿度、海拔等诸多因素均会影响羊绒的产量。毛囊干细胞（hair follicle stem cells,HFSCs）是位于毛囊隆突区的一类具备自我更新能力和多向分化潜能的成体干细胞,它是毛囊由休止期向生长期转换的关键。HFSCs通过不断增殖分化实现对毛囊结构细胞的补充与更新。了解HFSCs的增殖与分化调控机制对于更好的理解羊绒的生长过程和完成以增绒为目标的绒山羊育种工作具有重要的指导意义。已有的研究表明皮下埋植褪黑素能够促进绒毛的生长,而且体外培养条件下添加褪黑素能够促进毛干的生长,并导致长链非编码RNA（long noncoding RNA,lncRNA）的表达量发生改变,但是具体的机制尚未厘清。因此,本研究拟通过分离培养绒山羊HFSCs,探索褪黑素和lncRNA对绒山羊HFSCs增殖及分化的影响,为阐述绒毛的生长调控机制提供理论依据。本研究获得的主要结果如下:1.以绒山羊毛囊为材料,成功分离并纯化了绒山羊HFSCs和毛乳头细胞（dermal papilla cells,DPCs）,并通过标记基因进行鉴定。细胞免疫荧光结果表明分离纯化的HFSCs表现为明显的CD34、KRT15与ITGβ1阳性,经成脂分化培养基诱导后结合油红O染色,发现分离的绒山羊HFSCs可诱导分化形成脂滴,具备分化潜能,而且分离的绒山羊HFSCs在体外培养7周后仍具有良好的增殖与分化能力。同时,分离的绒山羊DPCs呈现明显的SOX2、α-SMA与VCAN阳性,符合DPCs的鉴定特征。2.在HFSCs培养基中添加不同浓度的褪黑素并进行不同时长处理,发现500 ng/L的褪黑素在连续处理72 h后能够显著提高Wnt信号通路关键蛋白CTNNB1在细胞核中的表达比例,并激活Wnt信号通路,影响下游基因TCF4、LEF1、C-MYC、C-JUN、CYCLIND1的表达,从而促进HFSCs的增殖。对HFSCs中褪黑素受体基因进行RT-qPCR检测的结果表明,处理72 h后褪黑素孤核受体（RORα）在m RNA水平的表达量与未处理组相比差异极显著（P<0.01）,但是在蛋白水平的差异不显著,表明褪黑素促进HFSCs的增殖并不依赖于调控受体的表达。对干细胞分化和多能性相关因子BMP4和NOGGIN的研究表明,BMP4和NOGGIN的表达量与处理时长有关,添加褪黑素后促进它们的表达,而且随着时间延长,保持较高的表达水平。同时,褪黑素处理能够促进多能性标记蛋白NANOG、OCT4以及CD34的蛋白表达水平,表明褪黑素通过促进NOGGIN的表达而调节HFSCs的多能性。3.筛选并鉴定与绒山羊毛囊发育相关的lncRNA-lnc552。成功构建其过表达腺病毒并转染HFSCs,结果表明lnc552能够显著抑制绒山羊HFSCs的聚集,显著降低G2期的细胞比例,增加G1期的比例,影响其细胞周期,抑制细胞增殖。Lnc552能够促进BMP2下游关键蛋白SMAD1磷酸化,并影响下游分化相关基因RUNX2的表达。对HFSCs多能性影响方面,lnc552显著抑制HFSCs中多能性标记蛋白NANOG、OCT4、KRT15的表达,并通过提高脂肪形成蛋白PPARγ及ADIPOQ的表达来促进绒山羊HFSCs向脂肪细胞的分化。将lnc552与褪黑素共处理绒山羊HFSCs后发现,褪黑素能够削弱lnc552对绒山羊HFSCs的诱导分化。综上所述,本研究通过Wnt信号通路、细胞分化及多能性相关因子等方面揭示了褪黑素与lnc552调控绒山羊HFSCs增殖与分化的机制,为阐明绒毛生长的分子机制及绒山羊的分子育种提供理论基础。