FGF21及其受体FGFR1、2在小鼠毛囊形成和发育中的定位和表达研究

来源 :山西农业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:smartq
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毛囊是动物毛发发生的重要器官,其生长发育受到多种信号通路的调控,其中FGF家族及其受体FGFR家族对毛囊的生长发育有着重要影响。毛囊的形成起始于小鼠胚胎期第13天,出生后经过生长期、退化期及静止期三个阶段后进入下一个生长周期。研究表明,FGF家族中的许多成员对毛囊生长周期有一定的调控作用,但FGF21对毛囊的作用几乎没有研究,只有2017年张平等人发现FGF21诱导毛囊由生长期进入退行期,另有研究表明FGFR1可能会促进胚胎期小鼠皮肤细胞迁移,FGFR2基因缺失会引起小鼠皮肤发育不良,而FGF21及其受体FGFR1、FGFR2在毛囊形成期及出生后第一个生长周期的研究尚未见报道。本研究选取胚胎期13天至18天(E13-E18)小鼠及出生后1-25天小鼠背部皮肤,通过HE染色技术确定其对应的生长周期天数。采用免疫组织化学技术(Immunohistochemical Technique,IHC-P)对FGF21、FGFR1、FGFR2蛋白在小鼠背部皮肤的分布进行定位;通过实时荧光定量PCR(Real-time PCR,RT-PCR)和蛋白免疫印迹技术(Westernblot)从基因水平和蛋白水平对FGF21、FGFR1、FGFR2在小鼠背部皮肤的表达进行定量分析,探究FGF21、FGFR1、FGFR2在小鼠毛囊形成发育中的作用。实验结果如下:毛囊形成期:(1)IHC-P实验结果显示:FGF21在E13天时表达于基底层细胞中,E14天表达于基底层和毛芽,E17、E18天主要表达在毛乳头;FGFR1在E13天主要表达于表皮和基底层中,E14天表达于表皮和毛芽,E15、E16天表达在表皮和毛钉中,E17、E18天表达于表皮及毛基质中;FGFR2在E13至E18天主要表达在表皮和基底层。(2)RT-PCR及Westernblot实验结果显示:FGF21基因及蛋白的表达量在E13天、E14天和E17天较高;FGFR1基因及蛋白的表达量在整个胚胎期均有较高表达,但无规律性变化趋势;FGFR2基因及蛋白的表达量在E13天至E15天呈现下降趋势,E16天表达量又上升,而后降低。毛发生长第一个周期:(1)IHC-P实验结果显示:FGF21、FGFR1、FGFR2在出生后小鼠背部皮肤毛囊毛乳头、毛基质、根鞘和皮脂腺处均有免疫阳性反应。FGF21主要在毛乳头及外根鞘处表达,FGFR1主要在内根鞘中表达;FGFR2主要在毛乳头及外根鞘中表达。(2)RT-PCR及Western blot实验结果显示:FGF21基因及蛋白的表达量从出生后第一天开始下降,在出生后第8天到达最低,之后表达量上升,在出生第23天达到最高;FGFRI与FGFR2的表达量趋势相同,从1日龄开始下降,在8日龄时降至最低,从12日龄开始上升,在17日龄时达到最高,21日龄至23日龄又呈下降趋势。结论:(1)在毛囊形成期,FGF21可能确定毛囊形成位置,同时影响毛乳头的形成;FGFR1没有明显的作用;FGFR2在毛囊形成过程中有着重要作用。(2)在出生后第一个毛囊生长周期中,FGF21可能促进毛囊由退化期向静止期过渡;FGFR1可能控制毛囊生长方向,促进毛囊结构凋亡,使毛囊由退化期进入静止期;FGFR2可能诱导毛囊中成纤维细胞的生长分化,促进毛囊由退化期进入再生长期。
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