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目的:
眼睑发育是一个特殊的形态发生过程,牵涉到细胞增殖、分化、和迁移等,并且受到多种生长因子和细胞因子的调控。Gpr48基因敲除小鼠存在出生时眼睑闭合不全(EOB)表型。本文重点研究Gpr48基因敲除小鼠EOB表型产生的病理原因,阐明GPR48在调控眼睑发育中的重要作用,并对GPR48调控眼睑发育的机制进行初步探讨。
方法:
采用组织形态学H&E染色和扫描电镜法确定EOB表型,应用X-gal染色确定GPR48的表达特点。用BrdU液注射怀孕母鼠,取胚胎小鼠头部制成石蜡切片,用相应的抗BrdU单克隆抗体原位检测胚胎眼睑部位的细胞增殖情况;培养原代新生小鼠上皮细胞和成纤维细胞,用BrdU法检测体外培养细胞的增殖能力。采用体外细胞创伤划痕法比较Gpr48+/+与Gpr48-/-细胞的迁移能力。在阐明GPR48调控眼睑发育的分子机制时应用了Western blot和免疫组化法检测相关基因的表达水平,并且进一步用细胞功能实验进行验证。
结果:
(1)X-gal染色显示:在胚胎发育过程中,GPR48高度表达于眼睑表皮基底层细胞和眼睑头部间充质细胞。(2)H&E染色显示Gpr48-/-胚胎眼睑闭合迟缓,甚至于出生时还未闭合,表现EOB;扫描电镜显示Gpr48-/-胚胎眼睑边缘特别是内外眦处圆形周皮细胞显著减少,高倍放大可见上皮细胞表面绒毛明显短而少。(3)对体外培养的新生小鼠皮肤上皮细胞和成纤维细胞,进行BrdU增殖实验和划痕实验,显示GPR48能够影响细胞的增殖和迁移,并且只是对上皮细胞有作用,对成纤维细胞无影响;F-actin免疫荧光显示Gpr48-/-细胞内的骨架蛋白、肌动蛋白张力丝以及细胞周围的丝状伪足等明显减少,这可能是Gpr48-/-细胞的迁移能力减弱的原因。(4)Western blot实验显示在Gpr48-/-上皮角质化细胞中p-EGFR水平明显下降,但p-c-Jun和p-Akt无明显变化,同时在用免疫组化法检测其在眼睑部位的原位表达时也得到相同的结果。并在细胞功能实验中得到进一步的认证。
结论:
Gpr48基因缺失可以导致小鼠出生时眼睑闭合不全(EOB),这种表型产生的病理原因是上皮细胞的增殖和迁移受到了影响,表明GPR48在眼睑发育过程中起重要作用。进一步研究证明GPR48调控眼睑发育的分子机制是通过激活EGFR信号通路实现的。