TIF1γ通过SMAD4调控人皮肤成纤维细胞TGF-β/SMADs信号通路的机制研究

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目的:筛选萎缩性痤疮瘢痕组织与正常组织中差异表达的mRNA(differentially expressed mRNAs,DE-mRNA),对瘢痕疙瘩、增生性瘢痕及正常组织行TIF1γ免疫组化染色,分析TIF1γ在瘢痕的作用;研究TIF1γ通过SMAD4调控人皮肤成纤维细胞(human skin fibroblasts,HFF-1)转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)/SMADs信号通路的机制。方法:1对萎缩性痤疮瘢痕组织及正常组织进行mRNA芯片分析,使用DESeq2软件找出 DE-mRNA,通过基因集富集分析(geneset enrichment analysis,GSEA)-疾病本体(disease ontology,DO)分析寻找萎缩性痤疮瘢痕组织中DE-mRNA相关的疾病谱,通过基因本体(gene ontology,GO)分析寻找萎缩性痤疮瘢痕组织中DE-mRNA相关的生物过程,通过KEGG本体(KEGG ontology,KO)分析寻找萎缩性痤疮瘢痕组织中DE-mRNA相关的信号通路;用免疫组化染色评估TIF1 γ在瘢痕疙瘩、增生性瘢痕及正常组织的表达;2构建过表达TIF1γ、TIF1γ+SMAD4的HFF-1,经TGF-β刺激后,用反转录聚合酶链式反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)检测Cyclin-D1、CITED1及Caspase-12的mRNA水平分别反映细胞的增殖、迁移及凋亡能力,用细胞计数试剂盒-8(cell counting kit-8,CCK-8)增殖实验、Transwell细胞迁移实验、末端脱氧核苷酸转移酶介导的缺口末端标记(TdT-mediated dUTP nick-end labeling,TUNEL)细胞凋亡实验分别评估HFF-1的增殖、迁移及凋亡情况;3用免疫共沉淀(co-immunoprecipitation,CO-IP)及免疫荧光共定位,检测在TGF-β刺激下HFF-1中TIF1γ和SMAD4的相互作用,用蛋白免疫印迹(Western Blot,WB)检测在TGF-β刺激下过表达或沉默TIF1γ对TβRII的影响;4构建过表达或沉默TIF1γ的HFF-1,用WB检测在TGF-β刺激下SMAD2/3与SMAD4的激活状态,并在核浆分离后检测SMAD2/3与SMAD4的亚细胞定位。通过泛素化IP检测在TGF-β刺激下过表达或沉默TIF1γ后SMAD4的泛素化。结果:1在萎缩性痤疮瘢痕组织中发现TIF1γ等DE-mRNA。在萎缩性痤疮瘢痕的形成中,TIF1γ等DE-mRNA可能在损伤修复、皮肤组织发育、炎症反应、免疫反应等生物过程发挥作用,同时TIF1y等DE-mRNA可能在TGF-β信号通路、FcεRI信号通路、NK细胞介导的细胞毒等信号通路发挥作用;TIF1γ在瘢痕疙瘩和增生性瘢痕呈阳性表达,在正常组织呈强阳性表达;2 TGF-β可上调 HFF-1 中 Cyclin-D1、CITED1 的转录,下调 Caspase-12 的转录,相应地促进细胞的增殖和迁移,抑制细胞的凋亡。过表达TIF1y可抑制TGF-β对HFF-1的生物学行为影响,下调Cyclin-D1、CITED1的转录,上调Caspase-12的转录,相应地抑制细胞的增殖和迁移,促进细胞的凋亡。过表达TIF1γ+SMAD4,可拮抗TIF1γ对TGF-β的抑制作用,拮抗TIF1γ对HFF-1的生物学行为影响,上调Cyclin-D1、CITED1的转录,下调Caspase-12的转录,相应地促进细胞的增殖和迁移,抑制细胞的凋亡;3在HFF-1中,TIF1γ与SMAD4发生相互作用,且TGF-β促进TIF1γ与SMAD4的结合。TIF1γ不影响在TGF-β刺激下TβRⅡ的表达;4在HFF-1中,过表达TIF1γ抑制SMAD4的激活,从而抑制SMAD2/3/4的核转位。沉默TIF1γ促进SMAD4的激活,从而促进SMAD2/3/4的核转位。泛素化IP显示,过表达TIF1γ促进SMAD4的泛素化,沉默TIF1γ抑制SMAD4的泛素化。结论:1 TIF1γ可能通过TGF-β信号通路抑制瘢痕的形成;2在HFF-1中,TIF1γ抑制TGF-β信号通路,SMAD4促进TGF-β信号通路,且SMAD4拮抗TIF1γ对HFF-1生物学行为影响;3在HFF-1中,TIF1γ可能通过结合SMAD4抑制TGF-β/SMADs信号通路,抑制细胞的增殖及迁移,并促进其凋亡;TIF1γ不能作用于TβRⅡ介导非SMADs通路调控细胞的增殖、迁移及凋亡;4在HFF-1中,TIF1γ可能通过SMAD4的泛素化,抑制SMAD2/3/4的核转位,从而抑制TGF-β/SMADs信号通路的靶基因转录,抑制细胞的增殖和迁移,促进细胞的凋亡。
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