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CD9/Paxillin调节生物电场介导的表皮细胞方向性迁移的作用及机制研究

批准号:
82072172
项目类别:
面上项目
资助金额:
56.0 万元
负责人:
江旭品
学科分类:
烧伤与冻伤
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
江旭品

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
生物电场介导的表皮细胞方向性迁移是创面再上皮化的关键环节,而黏着斑组分Paxillin介导的细胞极化及骨架重构参与细胞方向性迁移的始动。我们前期研究发现CD9参与电场介导的表皮细胞方向性迁移调控,但机制尚不清楚。结合前期研究和文献,我们推测CD9通过同Paxillin相互作用影响HDAC6活性及微管乙酰化水平,是其调控电场介导的表皮细胞方向性迁移的重要机制。研究拟首先明确CD9在电场介导的表皮细胞方向性迁移中的作用;继而检测电场条件下CD9同Paxillin在方向性迁移表皮细胞中的表达定位、相互作用及其关键结构域,并阐明Paxillin在CD9调控的表皮细胞方向性迁移中的作用;最后明确HDAC6调节的微管乙酰化在电场下CD9/Paxillin介导的表皮细胞方向性迁移中的作用及机制。研究对深入揭示CD9调控表皮细胞方向性迁移作用机理,深化对创面愈合机制的认识有重要的理论意义和潜在的临床价值。
英文摘要
Physiological electric fields-induced directional keratinocyte migration is a critical point in the process of wound reepithelialization. Paxillin, a key component of the cellular adhesome, regulates cell polarization and cytoskeleton dynamic regulation, which plays an important role in the initiation of directional cell migration. Our previous research revealed that CD9 is involved in in electric fields-guided directional keratinocyte migration, but the mechanism remains unclear. Summarizing our previous results and literature, we propose that CD9 interacts with Paxillin to influence HDAC6 activity and the level of microtubules acetylation, thereby regulating electric fields-induced directional keratinocyte migration. To test it, we would set up experiments to further confirm the effect of CD9 on electric fields-induced directional keratinocyte migration; and then investigate the expression, location and direct interaction of CD9 with Paxillin, and reveal the structure domain in CD9 that mediates the interaction with Paxillin in directional migrating kerationcyte under electric fields; and elucidate the role of Paxillin in CD9-regulated directional keratinocyte migration; finally, to test the role and mechanism of HDAC6-regulated microtubule acetylation in CD9/Paxillin-mediated directional keratinocyte migration under electric fields. These studies, taken together, would enable us a better understanding of how CD9 participates in directional keratinocyte migration and is involved in physiological wound healing, which has important theoretical significance and potential clinical value.
创面再上皮化是创面愈合的关键环节,而表皮细胞从创缘向创面中心的方向性迁移又是再上皮化的限速步骤。虽然表皮细胞方向性迁移调节涉及多种创面微环境因素,近年来,越来越多的研究表明生物电场是创面愈合时表皮细胞迁移方向的决定性因素,但生物电场调控表皮细胞方向性迁移的机制远未阐明。我们在前期发现细胞CD9参与创面再上皮化调节的基础上,进一步通过Westernblot、免疫荧光实验明确生物电场下调表皮细胞中CD9表达,并呈电场强度、加电时间依赖性。生物电场促进方向性迁移表皮细胞中微管乙酰化,并使Paxillin表达增高、且呈极性分布;继而通过下调表皮细胞中Paxillin,发现电场促进的表皮细胞微管乙酰化及细胞方向性迁移受到明显抑制。此外,生物电场下调表皮细胞中HDAC6的表达,而下调Paxillin促进HDAC6的表达,提示Paxillin参与生物电场介导的HDAC6表达调控高;进而通过建立高表达HDAC6的HaCaT细胞模型,发现上调HDAC6抑制电场促进的表皮细胞微管乙酰化及细胞方向性迁移。培养Paxillin敲低的HaCaT细胞,加入tubacin抑制HDAC6的活性,通过免疫荧光观察乙酰化微管蛋白的分布情况、活细胞工作站观察细胞的迁移情况,结果显示,加入tubacin的Paxillin敲低细胞的乙酰化微管蛋白的极性分布较不加组明显提高,而细胞定向迁移的方向性和运动性明显提升。另外,我们在研究表皮细胞集体迁移时,发现电场介导的定向迁移表皮细胞片层中CD9与F-actin共定位,且迁移前缘领导细胞中CD9表达下调,上调CD9抑制生物电场作用下前缘领导细胞F-actin极化和表皮片层的集体迁移,并抑制ADAM17/HB-EGF/EGFR轴;在加入HB-EGF,激活EGFR后,表皮单层集体迁移的方向性和运动性回复。本研究证实生物电场下调表皮细胞中CD9表达,上调Paxillin表达;Paxillin可通过下调HDAC6调控生物电场介导的表皮细胞微管乙酰化水平及细胞方向性迁移;另外,还证实CD9通过负向调节ADAM17/HB-EGF/EGFR轴调控表皮单层的领导细胞的F-actin极化和集体迁移,研究对深入揭示生物电场及CD9调控表皮细胞方向性迁移作用机理,深化对创面愈合机制的认识有重要的理论意义和潜在的临床价值。
CD9/E-cadherin调节表皮细胞分化的作用及机制研究
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