FGF21通过SIRT1依赖的自噬促进创伤愈合中角质细胞迁移和分化的机制研究

• 作 者: 陈茜茜
• 机 构: 温州医科大学
• 出 处: 温州医科大学
• 发表日期: 2020年期
• 关键词: SIRT1 皮肤创伤愈合 角质细胞 细胞迁移分化 真皮成纤维细胞 表皮特异性 雄性小鼠 创伤后 成纤维细胞生长因子 相互关系 伤口愈合 调控

目的：
　　皮肤创伤愈合是皮肤组织损伤后机体内与创伤愈合相关的细胞，细胞因子及细胞基质协调作用的一个复杂而有序的生物学过程。成纤维细胞生长因子21(FGF21)参与多种细胞调控，但其在伤口愈合方面的作用并不明确。本研究旨在探究FGF21在创伤愈合中调控角质细胞迁移和分化的作用及潜在的分子机制。
　　方法：
　　体内实验：使用FGF21敲除小鼠在创伤模型下确定FGF21对创伤愈合的影响。之后构建了Atg7flox/flox小鼠和Sirt1flox/flox小鼠，选取适龄雄性小鼠皮下注射表皮特异性Cre过表达病毒用于体内检测自噬和SIRT1在FGF21调控创伤愈合中的作用及其相互关系。
　　体外实验：使用人原代表皮角质细胞(NHEK)、人原代真皮成纤维细胞(NHDF)和人永生化角质细胞(HaCaT)，采用Western blot、细胞划痕、免疫荧光、qRT-RCR实验探究FGF21对角质细胞迁移和分化的影响。在干扰ATG7和SIRT1表达的情况下检测自噬和SIRT1在FGF21介导的角质细胞迁移分化中的作用及其相互关系。
　　结果：
　　首先，发现创伤后FGF21的表达量显著上升。对比正常小鼠，FGF21敲除小鼠(Fgf21KO)伤口愈合速率明显减慢并且表皮分化受到抑制。进一步分离创伤真皮和表皮，发现FGF21主要来源于真皮成纤维细胞并作用到表皮角质细胞。FGF21分别处理NHEK和HaCaT细胞，发现FGF21可以促进角质细胞迁移和分化。创伤后自噬指标LC3在Fgf21KO小鼠中的表达明显下降。ATG7干扰和Atg7表皮特异性敲除鼠均抑制FGF21介导的角质细胞迁移，分化以及皮肤的创伤愈合。与此同时，发现Sirt1表皮特异性敲除鼠和SIRT1干扰均能明显抑制FGF21介导的自噬的上升。此外，FGF21能够明显降低SIRT1下游底物p53的乙酰化水平，并促进SIRT1与p53的结合，同时提升自噬相关蛋白Atg5，Atg7，Beclin-1的去乙酰化水平。
　　结论：
　　综上所述，创伤后FGF21主要由真皮成纤维细胞分泌作用于表皮角质细胞，并通过SIRT1调控的自噬影响角质细胞的迁移和分化从而促进皮肤创伤愈合。