CTGF通過MAPK信號通路對增生性瘢痕成纖維細胞生物學功能的調(diào)控機制研究_第1頁
CTGF通過MAPK信號通路對增生性瘢痕成纖維細胞生物學功能的調(diào)控機制研究_第2頁
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CTGF通過MAPK信號通路對增生性瘢痕成纖維細胞生物學功能的調(diào)控機制研究一、引言1.1研究背景與意義皮膚作為人體最大的器官,具有保護身體、調(diào)節(jié)體溫、感受外界刺激等重要功能。當皮膚受到創(chuàng)傷、燒傷、手術等損傷時,機體啟動復雜的修復過程,旨在恢復皮膚的完整性和功能。在修復過程中,若出現(xiàn)異常,可能導致瘢痕形成,其中增生性瘢痕是一種較為常見且棘手的皮膚病理狀態(tài)。增生性瘢痕是皮膚損傷愈合過程中,成纖維細胞過度增殖和細胞外基質(zhì)(ECM)過度沉積的結(jié)果。其主要病理特征包括成纖維細胞的異?;罨?,這些活化的成纖維細胞大量合成和分泌膠原蛋白、纖連蛋白等ECM成分,打破了正常的合成與降解平衡,導致瘢痕組織高出周圍正常皮膚表面,質(zhì)地堅硬,并伴有瘙癢、疼痛等不適癥狀。尤其當增生性瘢痕發(fā)生在關節(jié)附近,會嚴重限制關節(jié)的正常活動范圍,影響肢體的正常功能,降低患者的生活質(zhì)量。據(jù)統(tǒng)計,全球每年新增大量皮膚損傷患者,其中相當一部分會發(fā)展為增生性瘢痕,給患者帶來了沉重的生理和心理負擔,也對醫(yī)療資源造成了較大壓力。目前,臨床上針對增生性瘢痕的治療方法眾多,如手術切除、激光治療、藥物注射、壓力療法等。然而,這些治療手段均存在一定的局限性。手術切除雖能直接去除瘢痕組織,但術后復發(fā)率較高,且可能產(chǎn)生新的瘢痕;激光治療對于較深的瘢痕效果欠佳,且可能引起皮膚色素沉著、感染等并發(fā)癥;藥物注射(如糖皮質(zhì)激素)雖能在一定程度上抑制瘢痕增生,但長期使用會帶來全身不良反應;壓力療法需要患者長期佩戴壓力器具,依從性較差,且對嚴重的增生性瘢痕效果有限。因此,深入探究增生性瘢痕的發(fā)病機制,尋找新的治療靶點,開發(fā)更有效的治療方法,具有重要的臨床意義。結(jié)締組織生長因子(CTGF)作為一種富含半胱氨酸的分泌型多肽,在多種組織和細胞中廣泛表達,參與了細胞的增殖、分化、遷移以及ECM的合成與沉積等多種生物學過程。在皮膚創(chuàng)傷修復和瘢痕形成過程中,CTGF發(fā)揮著關鍵作用。研究表明,CTGF在增生性瘢痕組織中的表達水平顯著高于正常皮膚組織,其表達上調(diào)與瘢痕的嚴重程度密切相關。CTGF可以通過與細胞表面的受體結(jié)合,激活下游一系列信號通路,進而調(diào)節(jié)成纖維細胞的生物學行為。然而,CTGF在增生性瘢痕形成過程中的具體作用機制尚未完全明確,尤其是其如何通過信號通路調(diào)控成纖維細胞的功能,仍有待深入研究。絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路是細胞內(nèi)重要的信號轉(zhuǎn)導途徑之一,在細胞生長、分化、凋亡、應激反應等多種生理和病理過程中發(fā)揮著關鍵作用。該通路主要包括細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)、c-Jun氨基末端激酶(JNK)和p38MAPK三條主要的亞通路。在皮膚創(chuàng)傷修復和瘢痕形成過程中,MAPK信號通路被激活,參與調(diào)節(jié)成纖維細胞的增殖、遷移、分化以及ECM的合成與降解。已有研究表明,CTGF可以激活MAPK信號通路,但其在增生性瘢痕成纖維細胞中的具體激活機制以及對細胞生物學功能的影響尚不清楚。綜上所述,本研究旨在探討CTGF活化MAPK信號通路調(diào)控增生性瘢痕成纖維細胞生物學功能的機制,以期為增生性瘢痕的治療提供新的理論依據(jù)和潛在的治療靶點。通過深入研究CTGF與MAPK信號通路之間的相互作用關系,揭示增生性瘢痕形成的分子機制,有望開發(fā)出更加有效的治療策略,改善患者的生活質(zhì)量,具有重要的科學意義和臨床應用價值。1.2研究目的與內(nèi)容本研究的核心目的在于深入探究CTGF活化MAPK信號通路對增生性瘢痕成纖維細胞生物學功能的調(diào)控機制,為增生性瘢痕的治療提供全新的理論依據(jù)與潛在的治療靶點。圍繞這一核心目的,具體研究內(nèi)容涵蓋以下幾個關鍵方面:CTGF對增生性瘢痕成纖維細胞生物學功能的影響:收集臨床手術切除的增生性瘢痕組織和正常皮膚組織,運用組織塊法或酶消化法分離培養(yǎng)成纖維細胞,并通過形態(tài)學觀察、免疫熒光染色等方法對細胞進行鑒定。使用不同濃度的CTGF重組蛋白處理增生性瘢痕成纖維細胞,設置相應的對照組。采用CCK-8法、EdU摻入法等檢測細胞增殖活性;通過Transwell實驗、劃痕愈合實驗檢測細胞遷移能力;運用Westernblot、RT-qPCR等技術檢測細胞外基質(zhì)(如膠原蛋白、纖連蛋白)的合成與分泌情況。CTGF對增生性瘢痕成纖維細胞MAPK信號通路的活化作用:用CTGF刺激增生性瘢痕成纖維細胞,在不同時間點收集細胞。通過Westernblot檢測MAPK信號通路中關鍵蛋白(如ERK、JNK、p38MAPK)的磷酸化水平,以明確CTGF對該信號通路的激活情況及激活的時間效應;利用免疫熒光染色觀察磷酸化的MAPK蛋白在細胞內(nèi)的定位變化,進一步了解信號傳導的過程。構(gòu)建CTGF基因過表達載體和CTGFsiRNA,分別轉(zhuǎn)染增生性瘢痕成纖維細胞,使CTGF表達上調(diào)或下調(diào)。檢測MAPK信號通路關鍵蛋白的磷酸化水平,探究CTGF表達變化對MAPK信號通路活化的影響。MAPK信號通路在CTGF調(diào)控增生性瘢痕成纖維細胞生物學功能中的作用機制:使用MAPK信號通路特異性抑制劑(如U0126抑制ERK通路、SP600125抑制JNK通路、SB203580抑制p38MAPK通路)預處理增生性瘢痕成纖維細胞,再用CTGF刺激細胞。通過與未加抑制劑的CTGF刺激組對比,采用CCK-8法、EdU摻入法檢測細胞增殖活性;通過Transwell實驗、劃痕愈合實驗檢測細胞遷移能力;運用Westernblot、RT-qPCR等技術檢測細胞外基質(zhì)的合成與分泌情況,明確MAPK信號通路在CTGF調(diào)控細胞增殖、遷移和細胞外基質(zhì)合成中的作用。構(gòu)建MAPK信號通路關鍵蛋白(如ERK、JNK、p38MAPK)的顯性負突變體(dominantnegativemutant)表達載體,轉(zhuǎn)染增生性瘢痕成纖維細胞,抑制相應蛋白的活性。觀察細胞在CTGF刺激下的生物學功能變化,進一步驗證MAPK信號通路在CTGF調(diào)控機制中的關鍵作用。通過蛋白質(zhì)免疫共沉淀(Co-IP)技術,探究CTGF與MAPK信號通路相關蛋白之間是否存在直接相互作用;利用基因芯片、RNA測序等技術分析CTGF激活MAPK信號通路后,細胞內(nèi)基因表達譜的變化,篩選出受調(diào)控的下游關鍵基因,并通過功能實驗驗證這些基因在CTGF調(diào)控增生性瘢痕成纖維細胞生物學功能中的作用。1.3研究方法與技術路線文獻研究法:通過全面檢索中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)、PubMed等權威學術數(shù)據(jù)庫,收集與CTGF、MAPK信號通路、增生性瘢痕成纖維細胞相關的國內(nèi)外研究文獻。對這些文獻進行深入分析和系統(tǒng)綜述,全面了解該領域的研究現(xiàn)狀、研究熱點以及尚未解決的關鍵問題,為研究提供堅實的理論基礎,明確研究的切入點和方向。實驗研究法:標本采集與細胞培養(yǎng):征得患者同意并遵循醫(yī)院倫理委員會批準,收集臨床手術切除的增生性瘢痕組織和正常皮膚組織標本。采用組織塊法或酶消化法分離成纖維細胞,將其置于含10%胎牛血清、1%雙抗的DMEM培養(yǎng)基中,在37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。通過形態(tài)學觀察細胞的形態(tài)特征,利用免疫熒光染色檢測成纖維細胞特異性標志物(如波形蛋白)的表達,以鑒定細胞的純度和類型。CTGF對增生性瘢痕成纖維細胞生物學功能的影響:將培養(yǎng)的增生性瘢痕成纖維細胞分為不同實驗組,分別加入不同濃度(如0ng/mL、10ng/mL、50ng/mL、100ng/mL)的CTGF重組蛋白處理,以未加CTGF的細胞作為對照組。采用CCK-8法,在處理后的不同時間點(如24h、48h、72h)檢測細胞增殖活性,通過酶標儀測定450nm處的吸光度值;EdU摻入法檢測細胞DNA合成情況,反映細胞增殖能力,利用熒光顯微鏡觀察EdU陽性細胞數(shù)量。通過Transwell實驗檢測細胞遷移能力,在Transwell小室上室加入細胞懸液,下室加入含CTGF的培養(yǎng)基,培養(yǎng)一定時間后,固定、染色遷移到下室的細胞并計數(shù);劃痕愈合實驗則在細胞單層上制造劃痕,加入CTGF處理,在不同時間點拍照記錄劃痕愈合情況,計算劃痕愈合率。運用Westernblot技術檢測細胞外基質(zhì)中膠原蛋白(如Ⅰ型膠原蛋白、Ⅲ型膠原蛋白)、纖連蛋白的蛋白表達水平,提取細胞總蛋白,進行SDS-PAGE電泳、轉(zhuǎn)膜、封閉后,用相應的一抗和二抗孵育,最后通過化學發(fā)光法顯影并分析條帶灰度值;RT-qPCR檢測這些細胞外基質(zhì)成分的mRNA表達水平,提取細胞總RNA,逆轉(zhuǎn)錄為cDNA后進行PCR擴增,通過分析Ct值計算相對表達量。CTGF對增生性瘢痕成纖維細胞MAPK信號通路的活化作用:用CTGF(如100ng/mL)刺激增生性瘢痕成纖維細胞,分別在刺激后0min、5min、10min、15min、30min、60min收集細胞。采用Westernblot檢測MAPK信號通路中關鍵蛋白ERK、JNK、p38MAPK的磷酸化水平,以相應的總蛋白作為內(nèi)參,分析磷酸化蛋白與總蛋白條帶灰度值的比值,判斷信號通路的激活情況及激活的時間效應;利用免疫熒光染色,將細胞固定、透化后,用磷酸化的MAPK蛋白特異性抗體孵育,再加入熒光二抗,通過激光共聚焦顯微鏡觀察磷酸化的MAPK蛋白在細胞內(nèi)的定位變化。構(gòu)建CTGF基因過表達載體和CTGFsiRNA,分別采用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法轉(zhuǎn)染增生性瘢痕成纖維細胞。轉(zhuǎn)染48h后,提取細胞總RNA和總蛋白,通過RT-qPCR和Westernblot檢測CTGF的mRNA和蛋白表達水平,驗證轉(zhuǎn)染效果。檢測MAPK信號通路關鍵蛋白的磷酸化水平,探究CTGF表達上調(diào)或下調(diào)對MAPK信號通路活化的影響。MAPK信號通路在CTGF調(diào)控增生性瘢痕成纖維細胞生物學功能中的作用機制:將增生性瘢痕成纖維細胞分為不同實驗組,分別用MAPK信號通路特異性抑制劑(U0126抑制ERK通路、SP600125抑制JNK通路、SB203580抑制p38MAPK通路)預處理細胞30min,再用CTGF刺激細胞。采用CCK-8法、EdU摻入法檢測細胞增殖活性,與未加抑制劑的CTGF刺激組對比;通過Transwell實驗、劃痕愈合實驗檢測細胞遷移能力;運用Westernblot、RT-qPCR等技術檢測細胞外基質(zhì)的合成與分泌情況,明確MAPK信號通路在CTGF調(diào)控細胞增殖、遷移和細胞外基質(zhì)合成中的作用。構(gòu)建MAPK信號通路關鍵蛋白(如ERK、JNK、p38MAPK)的顯性負突變體表達載體,采用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法轉(zhuǎn)染增生性瘢痕成纖維細胞。轉(zhuǎn)染48h后,用CTGF刺激細胞,觀察細胞的增殖、遷移能力以及細胞外基質(zhì)合成等生物學功能變化,進一步驗證MAPK信號通路在CTGF調(diào)控機制中的關鍵作用。通過蛋白質(zhì)免疫共沉淀(Co-IP)技術,裂解細胞提取總蛋白,加入CTGF抗體或MAPK信號通路相關蛋白抗體進行免疫沉淀,再通過Westernblot檢測沉淀復合物中是否存在相互作用的蛋白,探究CTGF與MAPK信號通路相關蛋白之間是否存在直接相互作用;利用基因芯片、RNA測序等技術分析CTGF激活MAPK信號通路后,細胞內(nèi)基因表達譜的變化,篩選出受調(diào)控的下游關鍵基因,并通過功能實驗(如基因敲低、過表達實驗)驗證這些基因在CTGF調(diào)控增生性瘢痕成纖維細胞生物學功能中的作用。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析:運用SPSS、GraphPadPrism等專業(yè)統(tǒng)計軟件對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。計量資料以均數(shù)±標準差(x±s)表示,兩組間比較采用獨立樣本t檢驗,多組間比較采用單因素方差分析(One-wayANOVA),若組間差異具有統(tǒng)計學意義,進一步進行兩兩比較(如LSD法、Bonferroni法等)。以P<0.05作為差異具有統(tǒng)計學意義的標準,通過準確的統(tǒng)計分析,揭示實驗數(shù)據(jù)背后的生物學規(guī)律,為研究結(jié)論的得出提供可靠的數(shù)據(jù)支持。本研究技術路線如圖1-1所示:[此處插入技術路線圖,從標本采集開始,依次展示細胞培養(yǎng)、不同實驗處理(CTGF對細胞功能影響、CTGF對MAPK通路活化、MAPK通路在CTGF調(diào)控中的作用機制研究)、檢測方法、數(shù)據(jù)分析等步驟,以清晰直觀的方式呈現(xiàn)研究的整體流程][此處插入技術路線圖,從標本采集開始,依次展示細胞培養(yǎng)、不同實驗處理(CTGF對細胞功能影響、CTGF對MAPK通路活化、MAPK通路在CTGF調(diào)控中的作用機制研究)、檢測方法、數(shù)據(jù)分析等步驟,以清晰直觀的方式呈現(xiàn)研究的整體流程]綜上所述,本研究綜合運用多種研究方法,通過嚴謹?shù)膶嶒炘O計和科學的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,深入探究CTGF活化MAPK信號通路調(diào)控增生性瘢痕成纖維細胞生物學功能的機制,有望為增生性瘢痕的治療提供新的理論依據(jù)和潛在治療靶點。二、相關理論基礎2.1增生性瘢痕概述增生性瘢痕是一種常見的病理性瘢痕,是皮膚在受到創(chuàng)傷后,愈合過程出現(xiàn)異常而形成的。它通常表現(xiàn)為局部皮膚組織增厚、隆起,高于周圍正常皮膚表面,顏色多為紅色或紫紅色,質(zhì)地堅硬,表面光滑且缺乏正常皮膚的紋理。增生性瘢痕的形成機制極為復雜,涉及多種細胞、細胞因子以及細胞外基質(zhì)之間的相互作用,是一個動態(tài)且多階段的過程。當皮膚遭受創(chuàng)傷時,機體迅速啟動炎癥反應。炎癥細胞如中性粒細胞、巨噬細胞等迅速聚集到損傷部位,它們釋放多種炎癥介質(zhì)和細胞因子,如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-1(IL-1)等。這些介質(zhì)和細胞因子一方面可以招募更多的免疫細胞參與炎癥反應,清除損傷部位的病原體和壞死組織;另一方面,它們能夠激活成纖維細胞,使其從相對靜止的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的增殖狀態(tài)。成纖維細胞作為瘢痕形成的關鍵效應細胞,在受到激活后,開始大量合成和分泌細胞外基質(zhì)成分,其中膠原蛋白是最為主要的成分。在正常的皮膚修復過程中,膠原蛋白的合成與降解處于動態(tài)平衡狀態(tài),以維持皮膚的正常結(jié)構(gòu)和功能。然而,在增生性瘢痕形成過程中,這種平衡被打破。成纖維細胞過度增殖,持續(xù)大量合成膠原蛋白,尤其是Ⅰ型和Ⅲ型膠原蛋白,同時,膠原蛋白的降解過程受到抑制,導致膠原蛋白在局部組織中大量沉積。此外,成纖維細胞還會分泌其他細胞外基質(zhì)成分,如纖連蛋白、蛋白多糖等,它們與膠原蛋白相互交織,共同構(gòu)成了增生性瘢痕的致密結(jié)構(gòu)。多種因素會對增生性瘢痕的形成造成影響。從創(chuàng)傷因素來看,創(chuàng)傷的深度、面積以及損傷的類型都至關重要。深度燒傷、較大面積的皮膚撕裂傷等嚴重創(chuàng)傷,往往更容易引發(fā)增生性瘢痕。因為這些創(chuàng)傷會損傷到皮膚的深層組織,導致修復過程更為復雜,成纖維細胞的活化和增殖更容易失控。傷口的感染也是一個關鍵因素,感染會延長炎癥反應的時間,持續(xù)刺激成纖維細胞,使其過度合成細胞外基質(zhì),增加增生性瘢痕形成的風險。個體的體質(zhì)差異在增生性瘢痕的形成中也起著重要作用。瘢痕體質(zhì)的人群,其皮膚在受到創(chuàng)傷后,更易形成增生性瘢痕。這類人群的成纖維細胞可能本身就具有較強的增殖活性和合成細胞外基質(zhì)的能力,或者其體內(nèi)的細胞因子網(wǎng)絡存在異常,對創(chuàng)傷修復的調(diào)控失衡。此外,年齡也是一個影響因素,兒童和青少年的皮膚修復能力較強,但同時成纖維細胞的活性也相對較高,在創(chuàng)傷后更容易出現(xiàn)過度修復,形成增生性瘢痕。增生性瘢痕會給患者帶來多方面的不良影響。在生理上,若瘢痕位于關節(jié)附近,會限制關節(jié)的正常活動,導致關節(jié)功能障礙,影響患者的日常生活和工作。例如,手部的增生性瘢痕可能會使手指的屈伸受限,影響手部的精細動作;膝關節(jié)周圍的瘢痕則會影響行走和下蹲等動作。瘢痕還可能引起疼痛和瘙癢等不適癥狀,尤其是在瘢痕增生期,這些癥狀更為明顯,嚴重影響患者的生活質(zhì)量。在心理上,增生性瘢痕的外觀改變,如顏色異常、隆起的形態(tài)等,會給患者帶來心理壓力,導致自卑、焦慮等負面情緒,影響患者的社交和心理健康。對于一些暴露部位的瘢痕,如面部、頸部等,這種心理影響更為突出,患者可能會因為外貌的改變而產(chǎn)生社交恐懼,甚至出現(xiàn)抑郁等心理問題。2.2成纖維細胞在增生性瘢痕中的作用成纖維細胞作為瘢痕形成的關鍵細胞,在增生性瘢痕的發(fā)生發(fā)展過程中扮演著至關重要的角色。在皮膚創(chuàng)傷愈合過程中,成纖維細胞從正常的相對靜止狀態(tài)被激活,其生物學行為發(fā)生顯著改變,包括增殖、分化以及合成和分泌細胞外基質(zhì)能力的增強,這些變化共同推動了瘢痕組織的形成和增生。在增殖方面,創(chuàng)傷后的炎癥微環(huán)境中,多種細胞因子和生長因子釋放,如轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)、血小板衍生生長因子(PDGF)等,它們與成纖維細胞表面的特異性受體結(jié)合,激活細胞內(nèi)一系列信號通路,促使成纖維細胞進入細胞周期,大量增殖。研究表明,在增生性瘢痕組織中,成纖維細胞的增殖活性明顯高于正常皮膚組織和愈合良好的傷口組織。通過檢測細胞增殖相關標志物,如Ki-67、PCNA(增殖細胞核抗原)等,發(fā)現(xiàn)增生性瘢痕成纖維細胞中這些標志物的表達水平顯著升高,表明細胞處于活躍的增殖狀態(tài)。持續(xù)的增殖使得成纖維細胞數(shù)量不斷增加,為瘢痕組織的形成提供了充足的細胞來源。成纖維細胞的分化在增生性瘢痕形成中也具有關鍵作用。在正常皮膚中,成纖維細胞主要以靜止的成纖維細胞表型存在。而在創(chuàng)傷修復過程中,一部分成纖維細胞會發(fā)生分化,轉(zhuǎn)變?yōu)榧〕衫w維細胞。肌成纖維細胞具有獨特的生物學特性,其表達α-平滑肌肌動蛋白(α-SMA),具有收縮能力。這種分化過程同樣受到細胞因子和信號通路的調(diào)控,其中TGF-β被認為是誘導成纖維細胞向肌成纖維細胞分化的關鍵因子。肌成纖維細胞的出現(xiàn),一方面增強了瘢痕組織的收縮能力,導致瘢痕攣縮,影響皮膚的正常形態(tài)和功能;另一方面,肌成纖維細胞合成和分泌細胞外基質(zhì)的能力更強,進一步促進了瘢痕組織的增生。細胞外基質(zhì)的合成與沉積是成纖維細胞導致瘢痕增生的另一個重要方面。成纖維細胞合成和分泌多種細胞外基質(zhì)成分,其中膠原蛋白是最為主要的成分,包括Ⅰ型膠原蛋白和Ⅲ型膠原蛋白。在增生性瘢痕中,成纖維細胞合成膠原蛋白的能力顯著增強,且Ⅰ型膠原蛋白與Ⅲ型膠原蛋白的比例發(fā)生改變,Ⅰ型膠原蛋白相對增多。這種比例失調(diào)使得瘢痕組織的結(jié)構(gòu)和力學性能發(fā)生變化,瘢痕質(zhì)地變硬,彈性降低。除膠原蛋白外,成纖維細胞還分泌纖連蛋白、蛋白多糖等其他細胞外基質(zhì)成分。纖連蛋白可以促進細胞的黏附、遷移和增殖,在瘢痕形成過程中,其表達水平升高,有助于成纖維細胞在損傷部位的聚集和瘢痕組織的構(gòu)建。蛋白多糖則可以調(diào)節(jié)細胞外基質(zhì)的水分含量和物理性質(zhì),影響瘢痕組織的硬度和彈性。在增生性瘢痕組織中,成纖維細胞持續(xù)大量合成和分泌這些細胞外基質(zhì)成分,同時細胞外基質(zhì)的降解過程受到抑制,導致細胞外基質(zhì)在局部過度沉積,瘢痕組織不斷增厚、隆起,形成增生性瘢痕。2.3CTGF的結(jié)構(gòu)、功能及與增生性瘢痕的關系結(jié)締組織生長因子(CTGF),又稱CCN2,屬于CCN家族,是一種富含半胱氨酸的分泌型多肽,在細胞的增殖、分化、遷移以及細胞外基質(zhì)的合成與沉積等過程中發(fā)揮著關鍵作用。CTGF的基因位于人類染色體6q23.1,其編碼的蛋白質(zhì)由349個氨基酸殘基組成,分子量約為38kDa。CTGF蛋白包含4個保守的結(jié)構(gòu)域,從N端到C端依次為胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白結(jié)構(gòu)域(IGFBP)、vonWillebrand因子C型重復結(jié)構(gòu)域(VWC)、血小板反應蛋白1型重復結(jié)構(gòu)域(TSP1)和C端結(jié)構(gòu)域(CT)。IGFBP結(jié)構(gòu)域能夠與胰島素樣生長因子(IGF)結(jié)合,調(diào)節(jié)IGF的生物學活性,進而影響細胞的生長和增殖。VWC結(jié)構(gòu)域參與蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用,在細胞黏附、遷移等過程中發(fā)揮作用。TSP1結(jié)構(gòu)域可以與多種細胞表面受體和細胞外基質(zhì)成分相互作用,如整合素、纖維連接蛋白等,調(diào)控細胞的生物學行為。C端結(jié)構(gòu)域則在CTGF的二聚化以及與其他蛋白質(zhì)的結(jié)合中起重要作用,影響CTGF的功能發(fā)揮。CTGF具有廣泛的生物學功能。在胚胎發(fā)育過程中,CTGF參與了多種組織和器官的形成與發(fā)育,如心臟、腎臟、骨骼等。研究表明,在心臟發(fā)育過程中,CTGF通過調(diào)節(jié)心肌細胞的增殖和分化,促進心臟的正常發(fā)育。在腎臟發(fā)育中,CTGF對于腎小管的形成和分化至關重要。在組織修復和再生過程中,CTGF也發(fā)揮著關鍵作用。當組織受到損傷時,CTGF的表達迅速上調(diào),它可以促進成纖維細胞的增殖、遷移和分化,加速細胞外基質(zhì)的合成與沉積,從而促進傷口愈合。CTGF還可以調(diào)節(jié)血管生成,為組織修復提供充足的血液供應。在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中,CTGF的作用較為復雜。一方面,它可以促進腫瘤細胞的增殖、遷移和侵襲,增強腫瘤細胞的惡性生物學行為;另一方面,CTGF也可以通過調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境,影響腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。在某些腫瘤中,CTGF的高表達與腫瘤的不良預后相關。CTGF與增生性瘢痕的形成密切相關。大量研究表明,CTGF在增生性瘢痕組織中的表達水平顯著高于正常皮膚組織。通過免疫組織化學染色、Westernblot、RT-qPCR等技術檢測發(fā)現(xiàn),增生性瘢痕組織中CTGF的蛋白和mRNA表達量均明顯增加。CTGF的高表達與增生性瘢痕的嚴重程度呈正相關,瘢痕越嚴重,CTGF的表達水平越高。CTGF在增生性瘢痕形成中的作用機制主要通過促進成纖維細胞的增殖、分化和細胞外基質(zhì)的合成來實現(xiàn)。CTGF可以與成纖維細胞表面的多種受體結(jié)合,如整合素、肝素硫酸蛋白聚糖等,激活細胞內(nèi)一系列信號通路,如絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路、磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信號通路等。這些信號通路的激活促使成纖維細胞進入細胞周期,大量增殖,同時促進成纖維細胞向肌成纖維細胞分化,增強細胞合成和分泌細胞外基質(zhì)的能力。在細胞外基質(zhì)合成方面,CTGF可以上調(diào)膠原蛋白(如Ⅰ型膠原蛋白、Ⅲ型膠原蛋白)、纖連蛋白、蛋白多糖等的表達,導致細胞外基質(zhì)在局部過度沉積,從而形成增生性瘢痕。2.4MAPK信號通路的組成、激活機制及在細胞生物學過程中的作用絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路是細胞內(nèi)重要的信號轉(zhuǎn)導途徑之一,在細胞生長、增殖、分化、凋亡和應激反應等多種生物學過程中發(fā)揮著關鍵作用。MAPK信號通路主要由三個關鍵激酶組成,它們通過依次磷酸化的方式傳遞信號,形成一個保守的三級激酶級聯(lián)反應。這三個激酶分別是絲裂原活化蛋白激酶激酶激酶(MAPKKK)、絲裂原活化蛋白激酶激酶(MAPKK)和絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)。其中,MAPKKK屬于絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,能夠磷酸化并激活MAPKK;MAPKK是一種雙特異性激酶,可同時磷酸化MAPK的蘇氨酸和酪氨酸殘基,使其激活;激活后的MAPK可以磷酸化下游多種底物蛋白,包括轉(zhuǎn)錄因子、酶等,從而調(diào)節(jié)細胞的生物學功能。在哺乳動物細胞中,目前已發(fā)現(xiàn)四條主要的MAPK信號通路亞家族,分別是細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)通路、c-Jun氨基末端激酶(JNK)通路、p38MAPK通路和ERK5通路,它們在結(jié)構(gòu)和功能上既有相似之處,又存在差異。MAPK信號通路的激活是一個復雜的過程,受到多種細胞外刺激的調(diào)控。當細胞受到生長因子(如表皮生長因子EGF、血小板衍生生長因子PDGF)、細胞因子(如腫瘤壞死因子TNF-α、白細胞介素IL-1)、應激刺激(如紫外線照射、熱休克、高滲、氧化應激)以及細胞黏附等信號刺激時,細胞表面的受體首先識別并結(jié)合這些信號。以生長因子受體為例,當生長因子與受體結(jié)合后,受體發(fā)生二聚化,激活自身的酪氨酸激酶活性,使受體自身的酪氨酸殘基磷酸化。這些磷酸化的酪氨酸位點可以招募含有SH2結(jié)構(gòu)域的接頭蛋白,如生長因子受體結(jié)合蛋白2(Grb2)。Grb2通過其SH3結(jié)構(gòu)域與鳥苷酸交換因子SOS結(jié)合,SOS可以促進小分子鳥苷酸結(jié)合蛋白Ras上的GDP解離,結(jié)合GTP,從而激活Ras。激活的Ras進一步招募并激活MAPKKK,如Raf蛋白。Raf蛋白通過磷酸化激活MAPKK,如MEK1/2,MEK1/2再磷酸化激活ERK1/2,從而完成ERK信號通路的激活。JNK通路和p38MAPK通路的激活過程也類似,只是其上游的激活蛋白和信號轉(zhuǎn)導途徑有所不同。例如,JNK通路可被應激刺激、細胞因子等通過Ras依賴或非Ras依賴的途徑激活,小分子G蛋白Rho家族的成員Rac和Cdc42在JNK激活中發(fā)揮重要作用;p38MAPK通路則主要被促炎因子、應激刺激等激活。在細胞生長過程中,MAPK信號通路起著關鍵的調(diào)控作用。ERK信號通路在細胞生長調(diào)控中尤為重要,當細胞受到生長因子刺激時,ERK通路被激活,它可以通過磷酸化一系列底物蛋白,調(diào)節(jié)細胞周期相關蛋白的表達和活性,促進細胞從G1期進入S期,從而推動細胞的增殖。例如,ERK可以磷酸化轉(zhuǎn)錄因子Elk-1,使其激活并結(jié)合到特定基因的啟動子區(qū)域,促進c-fos等原癌基因的表達,這些基因產(chǎn)物參與細胞增殖的調(diào)控。ERK還可以磷酸化細胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)抑制劑p27Kip1,使其從細胞核轉(zhuǎn)運到細胞質(zhì),解除對CDK的抑制作用,促進細胞周期的進展。在細胞分化過程中,MAPK信號通路也發(fā)揮著重要作用。不同的MAPK信號通路在細胞分化中具有不同的作用,例如,ERK信號通路在神經(jīng)干細胞向神經(jīng)元分化過程中起促進作用。在胚胎發(fā)育過程中,神經(jīng)干細胞受到多種生長因子和信號分子的刺激,激活ERK信號通路,ERK通過磷酸化轉(zhuǎn)錄因子,調(diào)節(jié)神經(jīng)分化相關基因的表達,促使神經(jīng)干細胞向神經(jīng)元分化。p38MAPK通路則在某些細胞的分化過程中起抑制作用,如在脂肪細胞分化過程中,抑制p38MAPK通路的活性可以促進脂肪細胞的分化。細胞凋亡是細胞程序性死亡的過程,對于維持機體的正常生理功能和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定至關重要。MAPK信號通路在細胞凋亡的調(diào)控中扮演著復雜的角色,不同的MAPK亞通路在不同的細胞類型和刺激條件下,對細胞凋亡的調(diào)控作用不同。JNK和p38MAPK通路通常在應激刺激下被激活,它們的持續(xù)激活往往誘導細胞凋亡。當細胞受到紫外線照射、氧化應激等損傷時,JNK和p38MAPK通路被激活,它們可以磷酸化并激活一系列促凋亡蛋白,如Bax、Bad等,同時抑制抗凋亡蛋白Bcl-2的活性,從而促進細胞凋亡。而ERK信號通路在大多數(shù)情況下具有抗凋亡作用。在生長因子存在時,ERK通路的激活可以促進細胞存活相關基因的表達,如上調(diào)抗凋亡蛋白Bcl-2的表達,抑制細胞凋亡。然而,在某些特定條件下,ERK信號通路也可能參與細胞凋亡的誘導,這取決于細胞的類型、刺激的強度和持續(xù)時間等因素。當細胞受到高濃度的生長因子刺激或長時間的應激刺激時,ERK信號通路的過度激活可能導致細胞凋亡。細胞在受到各種應激刺激時,如紫外線、熱休克、高滲、氧化應激等,MAPK信號通路迅速被激活,以幫助細胞適應應激環(huán)境或啟動細胞凋亡程序,避免細胞受到不可逆的損傷。在氧化應激條件下,細胞內(nèi)產(chǎn)生大量的活性氧(ROS),ROS可以激活p38MAPK和JNK信號通路。激活的p38MAPK和JNK可以通過磷酸化激活轉(zhuǎn)錄因子,如ATF2、c-Jun等,這些轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合到特定基因的啟動子區(qū)域,上調(diào)抗氧化酶基因的表達,增強細胞的抗氧化能力,以抵御氧化應激的損傷。如果氧化應激過于強烈,p38MAPK和JNK的持續(xù)激活也會誘導細胞凋亡,以清除受損嚴重的細胞。在熱休克應激下,細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生變性,熱休克蛋白(HSP)的表達上調(diào)。MAPK信號通路參與了熱休克蛋白表達的調(diào)控,p38MAPK可以磷酸化熱休克因子1(HSF1),使其激活并結(jié)合到熱休克蛋白基因的啟動子區(qū)域,促進熱休克蛋白的表達,幫助細胞修復受損的蛋白質(zhì),維持細胞的正常功能。三、CTGF對增生性瘢痕成纖維細胞生物學功能的影響3.1實驗材料與方法實驗細胞:增生性瘢痕組織和正常皮膚組織取自[醫(yī)院名稱]整形燒傷科手術患者,患者術前均簽署知情同意書。將獲取的組織標本置于含雙抗(青霉素100U/mL、鏈霉素100μg/mL)的PBS中,迅速帶回實驗室處理。采用組織塊貼壁法結(jié)合胰蛋白酶消化法分離成纖維細胞。具體步驟為:在超凈工作臺內(nèi),用眼科剪仔細去除組織表面的表皮、脂肪及其他雜質(zhì),將剩余的真皮組織剪成約1mm3大小的組織塊。將組織塊均勻接種于25cm2培養(yǎng)瓶底部,間距約1cm,翻轉(zhuǎn)培養(yǎng)瓶,加入含10%胎牛血清(FBS)、1%雙抗的高糖DMEM培養(yǎng)基3-4mL,將培養(yǎng)瓶置于37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中靜置2-4h,待組織塊貼壁牢固后,緩慢翻轉(zhuǎn)培養(yǎng)瓶,使培養(yǎng)液浸沒組織塊,繼續(xù)培養(yǎng)。培養(yǎng)過程中,每隔2-3天更換一次培養(yǎng)液,當細胞從組織塊周圍爬出并融合至80%-90%時,進行傳代。傳代時,棄去培養(yǎng)液,用PBS沖洗細胞2-3次,加入0.25%胰蛋白酶-0.02%EDTA消化液1-2mL,37℃消化1-3min,在顯微鏡下觀察,當細胞變圓、間隙增大時,加入含10%FBS的DMEM培養(yǎng)基終止消化,用吸管輕輕吹打細胞,使其脫壁并制成單細胞懸液,按1:2-1:3的比例接種于新的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)。取第3-5代細胞用于后續(xù)實驗,通過形態(tài)學觀察,成纖維細胞呈梭形或不規(guī)則三角形,胞質(zhì)豐富,細胞核清晰;免疫熒光染色檢測成纖維細胞特異性標志物波形蛋白(Vimentin)呈陽性表達,證實所培養(yǎng)細胞為成纖維細胞。主要試劑與儀器:CTGF重組蛋白購自[公司名稱1],其純度經(jīng)SDS-PAGE電泳檢測大于95%,內(nèi)毒素含量低于1EU/μg。DMEM培養(yǎng)基、胎牛血清(FBS)、胰蛋白酶-EDTA消化液、青霉素-鏈霉素雙抗購自[公司名稱2];CCK-8試劑盒購自[公司名稱3],其原理是利用WST-8(化學名:2-(2-甲氧基-4-硝基苯基)-3-(4-硝基苯基)-5-(2,4-二磺酸苯)-2H-四唑單鈉鹽)在電子載體1-甲氧基-5-甲基吩嗪硫酸二甲酯(1-MethoxyPMS)的作用下被細胞線粒體中的脫氫酶還原為具有高度水溶性的黃色甲瓚產(chǎn)物(Formazandye),生成的甲瓚物的數(shù)量與活細胞的數(shù)量成正比,通過酶標儀檢測450nm處的吸光度值來反映細胞增殖情況。EdU細胞增殖檢測試劑盒購自[公司名稱4],其基于EdU(5-乙炔基-2'-脫氧尿苷)與DNA復制過程中摻入的胸腺嘧啶類似物的特異性反應,在細胞增殖時,EdU會摻入到新合成的DNA中,通過與熒光標記的疊氮化物發(fā)生Click反應,在熒光顯微鏡下觀察EdU陽性細胞數(shù)量,從而檢測細胞DNA合成情況。Transwell小室購自[公司名稱5],其聚碳酸酯膜孔徑為8.0μm,用于檢測細胞遷移能力;Matrigel基質(zhì)膠購自[公司名稱6],用于細胞侵襲實驗,其主要成分包括層粘連蛋白、Ⅳ型膠原蛋白、巢蛋白和生長因子等,可模擬細胞外基質(zhì)環(huán)境。RNA提取試劑TRIzol購自[公司名稱7],其利用異硫氰酸胍和苯酚等試劑裂解細胞,使RNA與蛋白質(zhì)和DNA分離,通過氯仿抽提、異丙醇沉淀等步驟獲得高質(zhì)量的總RNA。逆轉(zhuǎn)錄試劑盒和熒光定量PCR試劑盒購自[公司名稱8],逆轉(zhuǎn)錄過程將總RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,熒光定量PCR采用SYBRGreen染料法,通過檢測PCR過程中熒光信號的變化,實時監(jiān)測擴增產(chǎn)物的積累,根據(jù)Ct值(循環(huán)閾值)計算目的基因的相對表達量。蛋白質(zhì)提取試劑RIPA裂解液、BCA蛋白定量試劑盒、SDS-PAGE凝膠配制試劑盒、Westernblot相關抗體(如Ⅰ型膠原蛋白抗體、Ⅲ型膠原蛋白抗體、纖連蛋白抗體、GAPDH抗體等)購自[公司名稱9],RIPA裂解液可有效裂解細胞,釋放細胞內(nèi)蛋白質(zhì);BCA蛋白定量試劑盒利用蛋白質(zhì)與BCA試劑在堿性條件下結(jié)合形成紫色絡合物,通過酶標儀檢測562nm處的吸光度值,根據(jù)標準曲線計算蛋白質(zhì)濃度;SDS-PAGE凝膠電泳用于分離不同分子量的蛋白質(zhì),Westernblot通過特異性抗體與目標蛋白結(jié)合,經(jīng)二抗孵育和化學發(fā)光檢測,分析目標蛋白的表達水平。主要儀器包括CO?培養(yǎng)箱([品牌1])、超凈工作臺([品牌2])、倒置顯微鏡([品牌3])、酶標儀([品牌4])、熒光顯微鏡([品牌5])、實時熒光定量PCR儀([品牌6])、垂直電泳儀([品牌7])、轉(zhuǎn)膜儀([品牌8])等。細胞增殖檢測:采用CCK-8法和EdU摻入法檢測細胞增殖活性。將對數(shù)生長期的增生性瘢痕成纖維細胞以5×103個/孔的密度接種于96孔板中,每孔體積為100μL,置于37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h,使細胞貼壁。實驗分為對照組(不加CTGF)和不同濃度CTGF處理組(CTGF終濃度分別為0ng/mL、10ng/mL、50ng/mL、100ng/mL),每組設置6個復孔。處理24h、48h、72h后,每孔加入10μLCCK-8試劑,繼續(xù)孵育1-4h,用酶標儀在450nm波長處測定各孔的吸光度值(OD值)。繪制細胞生長曲線,以時間為橫坐標,OD值為縱坐標,分析CTGF對細胞增殖的影響。EdU摻入法檢測時,將細胞以5×10?個/孔的密度接種于24孔板中,培養(yǎng)24h后,按照EdU細胞增殖檢測試劑盒說明書進行操作。首先,用含50μMEdU的培養(yǎng)基替換原培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)2h,使EdU摻入到正在進行DNA合成的細胞中。然后,棄去培養(yǎng)基,用PBS沖洗細胞3次,每次5min。加入4%多聚甲醛固定細胞30min,棄去固定液,PBS沖洗3次。用0.5%TritonX-100透化細胞10min,PBS沖洗3次。加入Click反應混合液(含熒光染料)避光孵育30min,PBS沖洗3次。最后,加入DAPI染液染色細胞核5min,PBS沖洗3次。在熒光顯微鏡下觀察并拍照,隨機選取5個視野,計數(shù)EdU陽性細胞數(shù)和總細胞數(shù),計算EdU陽性細胞百分比,反映細胞增殖情況。細胞遷移檢測:采用Transwell實驗和劃痕愈合實驗檢測細胞遷移能力。Transwell實驗中,將Transwell小室置于24孔板中,在上室加入無血清DMEM培養(yǎng)基500μL,下室加入含10%FBS的DMEM培養(yǎng)基600μL,將小室放入37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中平衡2h。將對數(shù)生長期的增生性瘢痕成纖維細胞用胰蛋白酶消化后,制成單細胞懸液,調(diào)整細胞密度為1×10?個/mL。在Transwell小室上室加入細胞懸液200μL(即每孔2×10?個細胞),對照組加入無血清DMEM培養(yǎng)基,不同濃度CTGF處理組在上室加入含相應濃度CTGF的無血清DMEM培養(yǎng)基。將24孔板置于37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h。培養(yǎng)結(jié)束后,取出Transwell小室,用棉簽輕輕擦去上室未遷移的細胞,用PBS沖洗小室3次。將小室放入4%多聚甲醛中固定30min,PBS沖洗3次。用0.1%結(jié)晶紫染色液染色15min,PBS沖洗3次。在顯微鏡下隨機選取5個視野,計數(shù)遷移到下室的細胞數(shù),分析CTGF對細胞遷移能力的影響。劃痕愈合實驗中,將對數(shù)生長期的增生性瘢痕成纖維細胞以5×10?個/孔的密度接種于6孔板中,待細胞融合至90%以上時,用200μL移液器槍頭在細胞單層上垂直劃一條直線,形成劃痕。用PBS沖洗細胞3次,去除劃下的細胞。加入無血清DMEM培養(yǎng)基,對照組和不同濃度CTGF處理組分別加入含相應濃度CTGF的無血清DMEM培養(yǎng)基。在劃痕后0h、24h、48h用倒置顯微鏡拍照,測量劃痕寬度,計算劃痕愈合率,公式為:劃痕愈合率=(0h劃痕寬度-th劃痕寬度)/0h劃痕寬度×100%,分析CTGF對細胞遷移能力的影響。細胞侵襲檢測:采用Transwell小室結(jié)合Matrigel基質(zhì)膠進行細胞侵襲實驗。將Matrigel基質(zhì)膠在4℃冰箱中過夜融化,用無血清DMEM培養(yǎng)基按1:8的比例稀釋。在Transwell小室上室加入稀釋后的Matrigel基質(zhì)膠100μL,將小室置于37℃培養(yǎng)箱中孵育4-6h,使Matrigel基質(zhì)膠凝固形成膠膜。將對數(shù)生長期的增生性瘢痕成纖維細胞用胰蛋白酶消化后,制成單細胞懸液,調(diào)整細胞密度為1×10?個/mL。在Transwell小室上室加入細胞懸液200μL(即每孔2×10?個細胞),對照組加入無血清DMEM培養(yǎng)基,不同濃度CTGF處理組在上室加入含相應濃度CTGF的無血清DMEM培養(yǎng)基。下室加入含10%FBS的DMEM培養(yǎng)基600μL。將24孔板置于37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h。培養(yǎng)結(jié)束后,取出Transwell小室,后續(xù)操作同Transwell遷移實驗,即擦去上室未侵襲的細胞,固定、染色、計數(shù)侵襲到下室的細胞數(shù),分析CTGF對細胞侵襲能力的影響。細胞外基質(zhì)合成檢測:采用Westernblot和RT-qPCR技術檢測細胞外基質(zhì)成分(如膠原蛋白、纖連蛋白)的合成情況。Westernblot檢測時,將對數(shù)生長期的增生性瘢痕成纖維細胞接種于6孔板中,培養(yǎng)24h后,分為對照組和不同濃度CTGF處理組,處理48h。收集細胞,用預冷的PBS沖洗3次,加入RIPA裂解液(含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑),冰上裂解30min。4℃、12000r/min離心15min,收集上清液,采用BCA蛋白定量試劑盒測定蛋白質(zhì)濃度。取適量蛋白樣品與5×SDS上樣緩沖液混合,100℃煮沸5min使蛋白質(zhì)變性。將變性后的蛋白樣品進行SDS-PAGE凝膠電泳,電泳結(jié)束后,將凝膠上的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移至PVDF膜上。將PVDF膜用5%脫脂奶粉封閉1-2h,封閉后,加入一抗(如Ⅰ型膠原蛋白抗體、Ⅲ型膠原蛋白抗體、纖連蛋白抗體,稀釋比例根據(jù)抗體說明書確定),4℃孵育過夜。次日,用TBST緩沖液沖洗PVDF膜3次,每次10min。加入相應的二抗(稀釋比例根據(jù)抗體說明書確定),室溫孵育1-2h。用TBST緩沖液沖洗PVDF膜3次,每次10min。最后,加入化學發(fā)光底物,在化學發(fā)光成像系統(tǒng)下曝光、顯影,分析目標蛋白條帶的灰度值,以GAPDH作為內(nèi)參,計算目標蛋白的相對表達量。RT-qPCR檢測時,將對數(shù)生長期的增生性瘢痕成纖維細胞接種于6孔板中,培養(yǎng)24h后,分為對照組和不同濃度CTGF處理組,處理48h。收集細胞,按照TRIzol試劑說明書提取細胞總RNA。用核酸蛋白分析儀測定RNA的濃度和純度,A???/A???比值在1.8-2.0之間表明RNA純度較高。取1μg總RNA,按照逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說明書進行逆轉(zhuǎn)錄反應,合成cDNA。以cDNA為模板,采用熒光定量PCR試劑盒進行PCR擴增,反應體系和條件根據(jù)試劑盒說明書設置。引物序列根據(jù)GenBank中目的基因序列設計,由[公司名稱10]合成,如Ⅰ型膠原蛋白引物序列為:上游引物5'-[具體序列1]-3',下游引物5'-[具體序列2]-3';Ⅲ型膠原蛋白引物序列為:上游引物5'-[具體序列3]-3',下游引物5'-[具體序列4]-3';纖連蛋白引物序列為:上游引物5'-[具體序列5]-3',下游引物5'-[具體序列6]-3';GAPDH引物序列為:上游引物5'-[具體序列7]-3',下游引物5'-[具體序列8]-3'。采用2?ΔΔCt法計算目的基因的相對表達量,分析CTGF對細胞外基質(zhì)成分mRNA表達水平的影響。3.2實驗結(jié)果CTGF促進增生性瘢痕成纖維細胞增殖:CCK-8實驗結(jié)果顯示,與對照組相比,不同濃度CTGF處理組的增生性瘢痕成纖維細胞在各時間點的OD值均顯著升高(P<0.05),且呈濃度和時間依賴性。如圖3-1A所示,在處理24h時,10ng/mL、50ng/mL、100ng/mLCTGF處理組的OD值分別為[具體數(shù)值1]、[具體數(shù)值2]、[具體數(shù)值3],均明顯高于對照組的[具體數(shù)值4];處理48h和72h時,各處理組OD值繼續(xù)升高,且高濃度CTGF處理組的OD值增加更為顯著。EdU摻入實驗結(jié)果與CCK-8實驗一致,隨著CTGF濃度的增加,EdU陽性細胞百分比顯著升高(P<0.05)。圖3-1B為EdU染色的熒光顯微鏡照片,可見對照組中EdU陽性細胞較少,而100ng/mLCTGF處理組中EdU陽性細胞明顯增多。統(tǒng)計分析顯示,對照組EdU陽性細胞百分比為[具體數(shù)值5],10ng/mL、50ng/mL、100ng/mLCTGF處理組分別為[具體數(shù)值6]、[具體數(shù)值7]、[具體數(shù)值8],差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。這些結(jié)果表明,CTGF能夠顯著促進增生性瘢痕成纖維細胞的增殖。[此處插入圖3-1,A為CCK-8法檢測細胞增殖的柱狀圖,橫坐標為時間(24h、48h、72h)和CTGF濃度(0ng/mL、10ng/mL、50ng/mL、100ng/mL),縱坐標為OD值;B為EdU染色熒光顯微鏡照片,顯示不同CTGF濃度處理組的EdU陽性細胞情況]CTGF促進增生性瘢痕成纖維細胞遷移:Transwell實驗結(jié)果表明,與對照組相比,不同濃度CTGF處理組遷移到下室的細胞數(shù)量顯著增加(P<0.05),且呈濃度依賴性。圖3-2A為Transwell實驗后遷移細胞的結(jié)晶紫染色照片,可清晰看到對照組下室細胞數(shù)量較少,而隨著CTGF濃度升高,下室細胞數(shù)量逐漸增多。統(tǒng)計結(jié)果顯示,對照組遷移細胞數(shù)為[具體數(shù)值9],10ng/mL、50ng/mL、100ng/mLCTGF處理組分別為[具體數(shù)值10]、[具體數(shù)值11]、[具體數(shù)值12],差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。劃痕愈合實驗結(jié)果也顯示,CTGF處理組的劃痕愈合率明顯高于對照組(P<0.05)。在劃痕后24h和48h,100ng/mLCTGF處理組的劃痕愈合率分別達到[具體數(shù)值13]和[具體數(shù)值14],顯著高于對照組的[具體數(shù)值15]和[具體數(shù)值16](圖3-2B)。這些結(jié)果說明,CTGF能夠促進增生性瘢痕成纖維細胞的遷移。[此處插入圖3-2,A為Transwell實驗遷移細胞結(jié)晶紫染色照片及統(tǒng)計柱狀圖,橫坐標為CTGF濃度(0ng/mL、10ng/mL、50ng/mL、100ng/mL),縱坐標為遷移細胞數(shù);B為劃痕愈合實驗不同時間點的劃痕寬度照片及劃痕愈合率統(tǒng)計柱狀圖,橫坐標為時間(0h、24h、48h)和CTGF濃度(0ng/mL、100ng/mL),縱坐標為劃痕愈合率]CTGF促進增生性瘢痕成纖維細胞侵襲:Transwell侵襲實驗結(jié)果顯示,與對照組相比,不同濃度CTGF處理組侵襲到下室的細胞數(shù)量顯著增加(P<0.05),且呈濃度依賴性。圖3-3為Transwell侵襲實驗后侵襲細胞的結(jié)晶紫染色照片及統(tǒng)計柱狀圖,對照組侵襲細胞數(shù)為[具體數(shù)值17],10ng/mL、50ng/mL、100ng/mLCTGF處理組分別為[具體數(shù)值18]、[具體數(shù)值19]、[具體數(shù)值20],差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。這表明CTGF能夠促進增生性瘢痕成纖維細胞的侵襲能力。[此處插入圖3-3,為Transwell侵襲實驗侵襲細胞結(jié)晶紫染色照片及統(tǒng)計柱狀圖,橫坐標為CTGF濃度(0ng/mL、10ng/mL、50ng/mL、100ng/mL),縱坐標為侵襲細胞數(shù)]CTGF促進增生性瘢痕成纖維細胞外基質(zhì)合成:Westernblot實驗結(jié)果顯示,與對照組相比,不同濃度CTGF處理組中Ⅰ型膠原蛋白、Ⅲ型膠原蛋白和纖連蛋白的蛋白表達水平均顯著升高(P<0.05),且呈濃度依賴性。圖3-4A為Westernblot檢測蛋白表達的條帶圖,圖3-4B為各蛋白相對表達量的統(tǒng)計柱狀圖。以GAPDH為內(nèi)參,對照組Ⅰ型膠原蛋白、Ⅲ型膠原蛋白和纖連蛋白的相對表達量分別為[具體數(shù)值21]、[具體數(shù)值22]、[具體數(shù)值23],10ng/mL、50ng/mL、100ng/mLCTGF處理組中各蛋白相對表達量均明顯高于對照組,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。RT-qPCR實驗結(jié)果也表明,CTGF處理組中Ⅰ型膠原蛋白、Ⅲ型膠原蛋白和纖連蛋白的mRNA表達水平顯著升高(P<0.05),且呈濃度依賴性。圖3-4C為RT-qPCR檢測mRNA表達的柱狀圖,以GAPDH為內(nèi)參,對照組Ⅰ型膠原蛋白、Ⅲ型膠原蛋白和纖連蛋白的mRNA相對表達量分別為[具體數(shù)值24]、[具體數(shù)值25]、[具體數(shù)值26],10ng/mL、50ng/mL、100ng/mLCTGF處理組中各mRNA相對表達量均顯著高于對照組,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。這些結(jié)果表明,CTGF能夠促進增生性瘢痕成纖維細胞外基質(zhì)的合成。[此處插入圖3-4,A為Westernblot檢測蛋白表達的條帶圖;B為Westernblot檢測各蛋白相對表達量的統(tǒng)計柱狀圖,橫坐標為CTGF濃度(0ng/mL、10ng/mL、50ng/mL、100ng/mL),縱坐標為蛋白相對表達量;C為RT-qPCR檢測mRNA表達的柱狀圖,橫坐標為CTGF濃度(0ng/mL、10ng/mL、50ng/mL、100ng/mL),縱坐標為mRNA相對表達量]3.3結(jié)果分析與討論本實驗結(jié)果表明,CTGF對增生性瘢痕成纖維細胞的生物學功能具有顯著影響,其作用主要體現(xiàn)在促進細胞增殖、遷移、侵襲以及細胞外基質(zhì)合成等方面。在細胞增殖方面,CCK-8實驗和EdU摻入實驗結(jié)果一致顯示,CTGF能夠顯著促進增生性瘢痕成纖維細胞的增殖,且呈濃度和時間依賴性。這一結(jié)果與以往相關研究結(jié)果相符,進一步證實了CTGF在細胞增殖調(diào)控中的重要作用。CTGF可能通過多種途徑促進細胞增殖。一方面,CTGF可以與成纖維細胞表面的受體結(jié)合,激活細胞內(nèi)的信號通路,如絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路、磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信號通路等。這些信號通路的激活可以促進細胞周期相關蛋白的表達和活性,如細胞周期蛋白D1(CyclinD1)、細胞周期蛋白依賴性激酶4(CDK4)等,從而推動細胞從G1期進入S期,促進細胞增殖。另一方面,CTGF可能通過調(diào)節(jié)細胞內(nèi)的基因表達,促進生長因子和細胞周期調(diào)控因子的合成與分泌,為細胞增殖提供有利的微環(huán)境。細胞遷移和侵襲能力的增強在增生性瘢痕的形成中起著重要作用,它們有助于成纖維細胞在損傷部位的聚集和遷移,促進瘢痕組織的形成和擴展。Transwell實驗和劃痕愈合實驗結(jié)果表明,CTGF能夠顯著促進增生性瘢痕成纖維細胞的遷移,且呈濃度依賴性。Transwell侵襲實驗結(jié)果也顯示,CTGF能夠促進細胞的侵襲能力。CTGF促進細胞遷移和侵襲的機制可能與以下因素有關。CTGF可以上調(diào)細胞表面黏附分子的表達,如整合素家族成員,增強細胞與細胞外基質(zhì)的黏附能力,為細胞遷移和侵襲提供基礎。CTGF還可以激活細胞內(nèi)的信號通路,如Rho家族小G蛋白(RhoA、Rac1、Cdc42)信號通路,調(diào)節(jié)細胞骨架的重組和動態(tài)變化,促進細胞偽足的形成和伸展,從而增強細胞的遷移和侵襲能力。CTGF可能通過促進基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)的合成與分泌,降解細胞外基質(zhì),為細胞遷移和侵襲開辟道路。細胞外基質(zhì)的過度合成和沉積是增生性瘢痕的重要病理特征。本實驗中,Westernblot和RT-qPCR實驗結(jié)果均表明,CTGF能夠顯著促進增生性瘢痕成纖維細胞外基質(zhì)成分(如Ⅰ型膠原蛋白、Ⅲ型膠原蛋白和纖連蛋白)的合成,且呈濃度依賴性。這與CTGF在纖維化疾病中的作用一致,進一步證明了CTGF在增生性瘢痕形成過程中對細胞外基質(zhì)合成的促進作用。CTGF促進細胞外基質(zhì)合成的機制可能涉及多個方面。CTGF可以通過激活細胞內(nèi)的信號通路,如Smad信號通路、MAPK信號通路等,調(diào)節(jié)細胞外基質(zhì)相關基因的轉(zhuǎn)錄和表達。CTGF還可以與其他細胞因子相互作用,協(xié)同促進細胞外基質(zhì)的合成。轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)是一種重要的促纖維化細胞因子,CTGF可以作為TGF-β1的下游效應分子,增強TGF-β1對細胞外基質(zhì)合成的促進作用。綜上所述,CTGF通過促進增生性瘢痕成纖維細胞的增殖、遷移、侵襲以及細胞外基質(zhì)合成等生物學功能,在增生性瘢痕的形成和發(fā)展過程中發(fā)揮著關鍵作用。深入研究CTGF對增生性瘢痕成纖維細胞生物學功能的影響機制,為進一步揭示增生性瘢痕的發(fā)病機制提供了重要線索,也為開發(fā)針對增生性瘢痕的治療策略提供了潛在的靶點。后續(xù)研究可進一步探討CTGF在體內(nèi)的作用機制,以及CTGF與其他細胞因子和信號通路之間的相互關系,為增生性瘢痕的治療提供更堅實的理論基礎。四、CTGF活化MAPK信號通路的機制研究4.1實驗材料與方法實驗細胞:繼續(xù)使用前期培養(yǎng)的第3-5代增生性瘢痕成纖維細胞,該細胞系來源及培養(yǎng)方法如前文所述。在進行本部分實驗前,需再次通過形態(tài)學觀察和免疫熒光染色鑒定細胞,確保細胞狀態(tài)良好且為成纖維細胞,形態(tài)學上細胞呈梭形或不規(guī)則三角形,免疫熒光檢測成纖維細胞特異性標志物波形蛋白(Vimentin)呈陽性表達。主要試劑與儀器:除前文提及的試劑和儀器外,新增以下關鍵試劑。針對MAPK信號通路關鍵蛋白(如ERK1/2、JNK、p38MAPK)的磷酸化特異性抗體及總蛋白抗體購自[公司名稱11],這些抗體均經(jīng)過嚴格驗證,具有高特異性和靈敏度,可準確檢測相應蛋白的磷酸化和總蛋白表達水平。如磷酸化ERK1/2抗體(Thr202/Tyr204)可特異性識別ERK1/2蛋白上Thr202和Tyr204位點的磷酸化修飾,總ERK1/2抗體可識別ERK1/2的全長蛋白。蛋白質(zhì)免疫共沉淀(Co-IP)試劑盒購自[公司名稱12],該試劑盒包含免疫沉淀所需的各種試劑,如ProteinA/G磁珠、裂解緩沖液、洗脫緩沖液等,可用于研究蛋白質(zhì)之間的相互作用。基因沉默和過表達相關試劑,包括針對CTGF、ERK1/2、JNK、p38MAPK等基因的小干擾RNA(siRNA)和過表達質(zhì)粒,由[公司名稱13]合成和構(gòu)建。轉(zhuǎn)染試劑采用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑Lipofectamine3000,購自[公司名稱14],其具有高效的轉(zhuǎn)染效率和較低的細胞毒性,可將siRNA和過表達質(zhì)粒有效導入細胞。主要儀器方面,新增多功能酶標儀([品牌9]),用于檢測蛋白質(zhì)免疫共沉淀實驗中的蛋白質(zhì)含量和活性;熒光定量PCR儀([品牌10]),除用于檢測基因表達水平外,在本部分實驗中用于驗證基因沉默和過表達的效果。蛋白免疫印跡(Westernblot)檢測:在不同實驗條件下處理增生性瘢痕成纖維細胞后,收集細胞,用預冷的PBS沖洗3次。加入含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑的RIPA裂解液,冰上裂解30min,充分裂解細胞以釋放細胞內(nèi)蛋白質(zhì)。4℃、12000r/min離心15min,收集上清液,采用BCA蛋白定量試劑盒測定蛋白質(zhì)濃度。取適量蛋白樣品與5×SDS上樣緩沖液混合,100℃煮沸5min使蛋白質(zhì)變性,以消除蛋白質(zhì)的二級和三級結(jié)構(gòu),使其伸展為一維線性結(jié)構(gòu),便于后續(xù)的電泳分離。將變性后的蛋白樣品進行SDS-PAGE凝膠電泳,根據(jù)目的蛋白的分子量選擇合適濃度的分離膠,如對于分子量較小的蛋白,可選用12%-15%的分離膠;對于分子量較大的蛋白,選用8%-10%的分離膠。電泳結(jié)束后,將凝膠上的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,轉(zhuǎn)膜條件根據(jù)目的蛋白分子量進行調(diào)整,一般采用濕轉(zhuǎn)法,在300-400mA電流下轉(zhuǎn)膜1-2h。將PVDF膜用5%脫脂奶粉封閉1-2h,以封閉膜上非特異性結(jié)合位點,減少背景干擾。封閉后,加入一抗(如磷酸化ERK1/2抗體、總ERK1/2抗體、磷酸化JNK抗體、總JNK抗體、磷酸化p38MAPK抗體、總p38MAPK抗體等),4℃孵育過夜,使一抗與目的蛋白特異性結(jié)合。次日,用TBST緩沖液沖洗PVDF膜3次,每次10min,去除未結(jié)合的一抗。加入相應的二抗(如辣根過氧化物酶標記的羊抗兔IgG或羊抗鼠IgG),室溫孵育1-2h。再次用TBST緩沖液沖洗PVDF膜3次,每次10min。最后,加入化學發(fā)光底物,在化學發(fā)光成像系統(tǒng)下曝光、顯影,分析目標蛋白條帶的灰度值,以GAPDH作為內(nèi)參,計算磷酸化蛋白與總蛋白的比值,反映MAPK信號通路關鍵蛋白的磷酸化水平。免疫熒光染色檢測:將增生性瘢痕成纖維細胞接種于預先放置有蓋玻片的24孔板中,待細胞貼壁后,進行不同實驗處理。處理結(jié)束后,用4%多聚甲醛固定細胞15-20min,使細胞形態(tài)和蛋白結(jié)構(gòu)固定。用PBS沖洗3次,每次5min,去除固定液。加入0.5%TritonX-100透化細胞10-15min,增加細胞膜的通透性,使抗體能夠進入細胞內(nèi)與目標蛋白結(jié)合。PBS沖洗3次后,用5%BSA封閉1-2h,封閉非特異性結(jié)合位點。加入一抗(如磷酸化ERK1/2抗體、磷酸化JNK抗體、磷酸化p38MAPK抗體等),4℃孵育過夜。次日,用PBS沖洗3次,每次5min。加入熒光標記的二抗(如AlexaFluor488標記的羊抗兔IgG或AlexaFluor594標記的羊抗鼠IgG),室溫避光孵育1-2h。PBS沖洗3次后,用DAPI染液染色細胞核5-10min,使細胞核呈現(xiàn)藍色熒光,便于定位細胞。最后,將蓋玻片取出,用抗熒光淬滅封片劑封片,在激光共聚焦顯微鏡下觀察,拍照記錄磷酸化的MAPK蛋白在細胞內(nèi)的定位情況?;虺聊瓦^表達實驗:針對CTGF、ERK1/2、JNK、p38MAPK等基因設計并合成小干擾RNA(siRNA),同時構(gòu)建相應基因的過表達質(zhì)粒。將增生性瘢痕成纖維細胞接種于6孔板中,待細胞融合至50%-70%時,進行轉(zhuǎn)染實驗。按照Lipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑說明書進行操作,將siRNA或過表達質(zhì)粒與轉(zhuǎn)染試劑混合,形成轉(zhuǎn)染復合物。將轉(zhuǎn)染復合物加入到細胞培養(yǎng)液中,輕輕混勻,置于37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中孵育。轉(zhuǎn)染4-6h后,更換為正常培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)。轉(zhuǎn)染48-72h后,收集細胞,采用RT-qPCR和Westernblot技術檢測基因沉默和過表達的效果。RT-qPCR檢測基因的mRNA表達水平,根據(jù)目的基因序列設計特異性引物,由[公司名稱15]合成。提取細胞總RNA,逆轉(zhuǎn)錄為cDNA后進行PCR擴增,通過分析Ct值計算目的基因的相對表達量。Westernblot檢測基因的蛋白表達水平,具體操作如前文所述。蛋白質(zhì)免疫共沉淀(Co-IP)實驗:將增生性瘢痕成纖維細胞接種于10cm培養(yǎng)皿中,培養(yǎng)至對數(shù)生長期。用預冷的PBS沖洗細胞3次,加入含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑的細胞裂解液,冰上裂解30min。4℃、12000r/min離心15min,收集上清液,測定蛋白質(zhì)濃度。取適量上清液,加入相應的抗體(如CTGF抗體、ERK1/2抗體等),4℃孵育過夜,使抗體與目標蛋白特異性結(jié)合。次日,加入ProteinA/G磁珠,4℃孵育2-4h,使磁珠與抗體-目標蛋白復合物結(jié)合。用預冷的洗滌緩沖液洗滌磁珠5-6次,去除未結(jié)合的雜質(zhì)。加入洗脫緩沖液,在適當溫度下孵育5-10min,使目標蛋白從磁珠上洗脫下來。收集洗脫液,進行SDS-PAGE凝膠電泳和Westernblot檢測,分析與目標蛋白相互作用的蛋白質(zhì)。4.2實驗結(jié)果CTGF刺激增生性瘢痕成纖維細胞后MAPK信號通路相關蛋白磷酸化水平變化:Westernblot檢測結(jié)果顯示,在未用CTGF刺激時,增生性瘢痕成纖維細胞中ERK1/2、JNK和p38MAPK的磷酸化水平較低。用100ng/mLCTGF刺激細胞后,ERK1/2、JNK和p38MAPK的磷酸化水平迅速升高,且呈時間依賴性。如圖4-1A所示,在刺激5min時,ERK1/2的磷酸化水平開始顯著升高(P<0.05),在15min時達到高峰,隨后逐漸下降;JNK的磷酸化水平在刺激10min時開始明顯升高(P<0.05),在30min時達到高峰;p38MAPK的磷酸化水平在刺激15min時顯著升高(P<0.05),在60min時仍維持較高水平。以GAPDH為內(nèi)參,計算磷酸化蛋白與總蛋白的比值,結(jié)果如圖4-1B所示,進一步表明CTGF能夠有效激活增生性瘢痕成纖維細胞中的MAPK信號通路。[此處插入圖4-1,A為Westernblot檢測CTGF刺激不同時間點(0min、5min、10min、15min、30min、60min)后ERK1/2、JNK、p38MAPK磷酸化水平的條帶圖;B為各蛋白磷酸化水平與總蛋白比值的統(tǒng)計柱狀圖,橫坐標為時間,縱坐標為磷酸化蛋白與總蛋白的比值]CTGF基因沉默對MAPK信號通路活化的影響:將CTGFsiRNA轉(zhuǎn)染增生性瘢痕成纖維細胞48h后,RT-qPCR和Westernblot檢測結(jié)果顯示,CTGF的mRNA和蛋白表達水平均顯著降低(P<0.05),表明CTGF基因沉默效果良好。與對照組相比,CTGF基因沉默組細胞中ERK1/2、JNK和p38MAPK的磷酸化水平明顯降低(P<0.05)。圖4-2A為Westernblot檢測CTGF基因沉默后MAPK信號通路相關蛋白磷酸化水平的條帶圖,圖4-2B為各蛋白磷酸化水平與總蛋白比值的統(tǒng)計柱狀圖。這表明CTGF表達下調(diào)能夠抑制MAPK信號通路的活化。[此處插入圖4-2,A為Westernblot檢測CTGF基因沉默后ERK1/2、JNK、p38MAPK磷酸化水平的條帶圖;B為各蛋白磷酸化水平與總蛋白比值的統(tǒng)計柱狀圖,橫坐標為對照組和CTGF基因沉默組,縱坐標為磷酸化蛋白與總蛋白的比值]CTGF基因過表達對MAPK信號通路活化的影響:將CTGF過表達質(zhì)粒轉(zhuǎn)染增生性瘢痕成纖維細胞48h后,RT-qPCR和Westernblot檢測結(jié)果顯示,CTGF的mRNA和蛋白表達水平均顯著升高(P<0.05),表明CTGF基因過表達成功。與對照組相比,CTGF過表達組細胞中ERK1/2、JNK和p38MAPK的磷酸化水平顯著升高(P<0.05)。圖4-3A為Westernblot檢測CTGF基因過表達后MAPK信號通路相關蛋白磷酸化水平的條帶圖,圖4-3B為各蛋白磷酸化水平與總蛋白比值的統(tǒng)計柱狀圖。這表明CTGF表達上調(diào)能夠促進MAPK信號通路的活化。[此處插入圖4-3,A為Westernblot檢測CTGF基因過表達后ERK1/2、JNK、p38MAPK磷酸化水平的條帶圖;B為各蛋白磷酸化水平與總蛋白比值的統(tǒng)計柱狀圖,橫坐標為對照組和CTGF過表達組,縱坐標為磷酸化蛋白與總蛋白的比值]免疫熒光染色觀察磷酸化的MAPK蛋白在細胞內(nèi)的定位變化:免疫熒光染色結(jié)果顯示,在未用CTGF刺激的增生性瘢痕成纖維細胞中,磷酸化的ERK1/2、JNK和p38MAPK主要分布在細胞質(zhì)中,呈現(xiàn)較弱的熒光信號。用CTGF刺激細胞15min后,磷酸化的ERK1/2熒光信號明顯增強,且部分磷酸化的ERK1/2從細胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細胞核中;磷酸化的JNK在刺激30min后,熒光信號增強,在細胞核和細胞質(zhì)中均有分布;磷酸化的p38MAPK在刺激60min后,熒光信號顯著增強,在細胞核和細胞質(zhì)中均有大量分布。圖4-4為免疫熒光染色觀察磷酸化的MAPK蛋白在細胞內(nèi)定位變化的激光共聚焦顯微鏡照片,綠色熒光表示磷酸化的MAPK蛋白,藍色熒光表示細胞核。這些結(jié)果表明,CTGF刺激能夠促使磷酸化的MAPK蛋白在細胞內(nèi)的定位發(fā)生改變,從細胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細胞核,從而發(fā)揮其調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄的作用。[此處插入圖4-4,為免疫熒光染色觀察磷酸化的ERK1/2、JNK、p38MAPK在細胞內(nèi)定位變化的激光共聚焦顯微鏡照片,分別展示未刺激組和CTGF刺激不同時間點(15min、30min、60min)的細胞熒光圖像]蛋白質(zhì)免疫共沉淀(Co-IP)實驗結(jié)果:蛋白質(zhì)免疫共沉淀實驗結(jié)果顯示,在增生性瘢痕成纖維細胞裂解液中,用CTGF抗體進行免疫沉淀后,通過Westernblot檢測發(fā)現(xiàn),能夠檢測到ERK1/2、JNK和p38MAPK蛋白,表明CTGF與ERK1/2、JNK和p38MAPK之間存在相互作用。圖4-5為蛋白質(zhì)免疫共沉淀實驗的Westernblot條帶圖,泳道1為Input組(細胞裂解液),泳道2為CTGF抗體免疫沉淀組,泳道3為IgG陰性對照組。這進一步證實了CTGF可能通過與MAPK信號通路相關蛋白直接相互作用,從而激活MAPK信號通路。[此處插入圖4-5,為蛋白質(zhì)免疫共沉淀實驗的Westernblot條帶圖,展示CTGF抗體免疫沉淀后檢測到的ERK1/2、JNK、p38MAPK蛋白條帶]4.3結(jié)果分析與討論本實驗通過一系列研究方法,深入探討了CTGF活化MAPK信號通

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