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皮肤是人体最大的组织器官,也是始终处于不断更新状态的组织之一.皮肤组织这种不断的更新是由位于表皮基底层以及毛囊隆突部的表皮干细胞维持的.但是,如何从皮肤组织中分离高纯度、高增殖潜能的表皮干细胞目前依然是富有挑战性的工作,而且人们对表皮干细胞增殖和分化的机制也缺乏充分的了解.本研究首先探讨了如何采用荧光激活的细胞分选(FACS)的方法从不同发育阶段的人类流产胎儿体内分离表皮干细胞,并利用免疫细胞化学的方法分析了标志分子的表达,同时利用克隆形成效率(CFE)实验评价分选细胞增殖潜能;此外,采用原位杂交和BrdU结合实验探讨了Sonic Hedgehog(Shh)及其相关信号分子的mRNA在人类胎儿皮肤中的分布以及体外条件下Shh氨基末端蛋白(Shh-N)对表皮干细胞增殖和分化的影响;最后,利用Hoechst 33342染色结合FACS的方法从新生小鼠体内分离了表皮干细胞.在体内,Shh及其下游转录因子Gli-1的mRNA在人类胎儿表皮基底层有表达,提示它们在表皮干细胞的增殖中可能发挥作用;在体外,分选的候候选表皮干细胞群体中也有Shh及其受体Patchedl(Ptc1)、Smoothened(Smo)和转录因子Gli-1mRNA的表达,说明它们是Shh信号应答细胞;重组的Shh-N蛋白对表皮干细胞增殖和分化没有明显的影响,但真核细胞293T表达的Shh-N蛋白可以显著促进表皮干细胞的增殖,而且与EGF具有协同作用;此外,Shh信号下游的效应分了骨骼形态发生蛋白-4(BMP-4)也可以显著促进表皮干细胞的增殖.与人类不同,新生小鼠表皮基底层的干细胞可以通过Hoechst 33342染色结合FACS的方法进行分离,分离所得的候候选表皮干细胞体积较小,表达K14、整合素β<,1>以及P63蛋白,不表达活性β-catenin、Nestin以及Involucrin蛋白,能在体外增殖,但增殖较为缓慢.综上所述,本研究成功分离了人类胎儿以及新生小鼠的候候选表皮干细胞,所得的干细胞群可以作为研究干细胞生物学有用的工具;人类候候选表皮干细胞是Shh信号应答细胞,真核细胞293T表达的Shh-N蛋白可以显著促进候候选表皮干细胞的增殖,为表皮干细胞的增殖和相关皮肤癌症的发生机理研究提供了新的线索.