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目的:
整合素(integrin)是表达在细胞膜上作为细胞外基质受体的异二聚体,它有α和β两个亚基组成。到目前为止,人们已报道的哺乳动物细胞中有18种α亚基和8种β亚基。这些α和β亚基一共有24种组合。整合素对细胞的黏附、移行、增殖、分化、极性、有丝分裂、凋亡等都有着不可或缺的作用,因为它负责这些过程中的细胞外向细胞内以及细胞内向细胞外的信号传导过程。人皮肤组织中主要的整合素是α6β4、α2β1和α3β1。α6β4仅仅表达在表皮与真皮的交界处,而α2β1和α3β1主要表达在基底角质细胞的顶部和侧面。作为半桥粒的组成成分之一以及层粘连蛋白332的受体,α6β4对于表皮锚定到真皮是必不可少的。α6敲除或者β4敲除的老鼠死亡于围产期。在临床上,α6或者β4发生突变都会导致表皮剥脱性大疱征,突出的临床表现为表皮从真皮脱离从而形成大疱。在这种病理状态下,层粘连蛋白的另外一个受体α3β1并没有代偿α6β4的功能失调。因此,这预示着α3β1有不同与α6β4的功能。本研究通过应用siRNA干扰技术,下调HaCaT细胞整合素α3的表达,探讨了整合素α3对HaCaT细胞的表型变化、黏附能力、增殖能力、移行能力、蛋白表达变化等的作用,以及涉及的分子机制。
方法:
应用角质细胞生长培养基培养HaCaT细胞。通过应用转化试剂,从公司购买的双链siRNA序列被转化入HaCaT细胞内,应用相差显微镜技术观察转化后的群体细胞和单个细胞的运动状态。通过Western技术,检测细胞膜上钙黏着蛋白、17型胶原蛋白、整合素α6β4、整合素α2β1,细胞膜下调解蛋白:踝蛋白、整合素连接激酶、桩蛋白、纽蛋白、Rho GTP酶,信号分子:FAK、ERK、β—连环蛋白,以及细胞骨架肌动蛋白、微管蛋白等的变化。通过免疫荧光染色可以看到细胞形态和骨架蛋白等的变化。
结果:
HaCaT细胞在应用siRNA整合素α3下调之后,细胞的形态发生了很大变化,同时细胞的移动能力也增强。在siRNA下调整合素α3后的HaCaT细胞中钙黏着蛋白表达不变,在分布上都没有明显变化,而整合素α2β1显著增高,同时α6β4降低。信号传导蛋白FAK和ERK是整合素下游被激活的蛋白。整合素α3对纤粘连蛋白的表达有上调作用,同时可以轻微增加层粘连蛋白332的表达。
结论:
整合素α3是表皮细胞上非常重要的蛋白。整合素α3可以控制细胞的运动,调节其他整合素的表达,并且激活FAK和ERK。同时整合素α3可以调节细胞外基质蛋白(层粘连蛋白和纤粘连蛋白)的表达。因此整合素α3有可能是皮肤的愈合过程中发挥重要作用的分子。