綿羊毛囊凋亡及抑制的原因初探

楊紅遠(yuǎn)，洪瓊花

（云南省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院，昆明 650224）

繁殖與生理

綿羊毛囊凋亡及抑制的原因初探

楊紅遠(yuǎn)，洪瓊花

（云南省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院，昆明 650224）

為探索在毛囊細(xì)胞凋亡中雌激素和褪黑素的作用,實(shí)驗(yàn)通過對(duì)不同濃度的雌激素和褪黑素水平下體外培養(yǎng)綿羊皮膚的免疫組化染色，發(fā)現(xiàn)0.01～0.5 μg/mL雌激素均導(dǎo)致了毛囊和皮脂腺的凋亡，10-4mol/L褪黑素顯著抑制了0.01 μg/mL雌激素引起的凋亡，卻不能抑制0.5 μg/mL雌激素引起的凋亡。說明雌激素和褪黑素是毛囊周期調(diào)控的兩個(gè)重要激素，它們之間通過相反的作用方式，即通過促進(jìn)和抑制凋亡來調(diào)節(jié)毛囊的周期性變化。

綿羊毛囊；免疫組化染色；凋亡；雌激素；褪黑素

毛囊不僅是哺乳動(dòng)物毛發(fā)產(chǎn)生的器官，而且還調(diào)節(jié)著毛發(fā)的生長、變化。在激素的作用下，毛囊調(diào)節(jié)毛發(fā)的生長。在哺乳動(dòng)物毛囊中存在很多激素受體：促乳素受體位于綿羊毛囊的真皮乳頭、外根鞘［1］，人類頭皮毛囊體外培養(yǎng)檢出了促甲狀腺素（TRH）和它的受體［2］，胰島素樣生長因子1受體（IGF-1R）在綿羊［3］和山羊毛囊中均有發(fā)現(xiàn)［4］，人類頭皮毛囊中雌激素受體α、β都有表達(dá)［5］。在作用于毛囊的激素研究中，褪黑素在調(diào)節(jié)毛發(fā)生長中是一個(gè)關(guān)鍵的激素，調(diào)節(jié)毛發(fā)的生長、顏色和毛發(fā)周期［6］，綿羊在長光照下啟動(dòng)松果腺對(duì)褪黑素的分泌，導(dǎo)致短粗毛的生長，相反，短光照引起褪黑素導(dǎo)致更長、更細(xì)羊毛的生長［7］，然而其生物學(xué)機(jī)制目前并不清楚［6］。性激素在毛發(fā)生長中也起著重要的作用，因?yàn)樾韵偾谐∈蠛湍I上腺切除小鼠都促進(jìn)了毛囊生長期的加快［8-9］。體內(nèi)雌激素具有增加細(xì)胞增值率和推遲生長—退行期轉(zhuǎn)化的作用，因而，雌激素能夠延長人類頭皮毛發(fā)生長周期。一個(gè)顯著的例子是妊娠后期，當(dāng)雌激素處在較高水平時(shí)，有高比例的頭皮毛囊保持在生長期，產(chǎn)后雌激素水平迅速下降導(dǎo)致大量的毛囊同時(shí)進(jìn)入退行期而出現(xiàn)大量脫發(fā)。但是，Kondo等發(fā)現(xiàn)雌激素對(duì)體外培養(yǎng)的人類頭皮毛囊具有生長抑制作用［10］，作者等前期的研究說明這種抑制作用的實(shí)質(zhì)是雌激素引起了體外培養(yǎng)毛囊的凋亡［11］。激素的作用是多方面的，而且，體內(nèi)激素常常是相互配合產(chǎn)生對(duì)生理過程的調(diào)節(jié)作用。本實(shí)驗(yàn)的目的在于研究毛囊凋亡過程中雌激素和褪黑素的作用及其之間的關(guān)系。

1　材料與方法

1.1材料來源

本實(shí)驗(yàn)所需半細(xì)毛羊皮膚，取自昆明市易興恒公司團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)種羊場(chǎng)健康成年半細(xì)毛羊。剪去肩部羊毛后用碘酒、75%的乙醇消毒，手術(shù)刀切取皮膚，置于William’s E溶液（含青霉素400 IU/mL，鏈霉素100 μg/mL）中，1 h內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室備用。

1.2實(shí)驗(yàn)藥品和培養(yǎng)體系

①基礎(chǔ)培養(yǎng)液：William’s E、胰島素10 μg/mL、氫化可的松10ng/mL、L-谷氨酰胺2mmol/L、青霉素100IU/mL、鏈霉素100 μg/mL。對(duì)照組使用基礎(chǔ)培養(yǎng)液，其他4組為分別在基礎(chǔ)液中加入0.01 μg/mL雌激素、0.5 μg/mL雌激素、0.01 μg/mL雌激素+10-4mol/L褪黑素、0.5 μg/mL雌激素+10-4mol/L褪黑素。②培養(yǎng)體系為5%CO2、37℃、飽和濕度培養(yǎng)環(huán)境下漂浮式培養(yǎng)體系。③四孔板培養(yǎng)，皮膚大小5 mm×5 mm。

本實(shí)驗(yàn)所用試劑，除非特別聲明，均購自Sigma公司。

1.3凋亡染色

凋亡抗體cl-caspase3的免疫組化染色：組織經(jīng)固定—脫水—透明—浸蠟—包埋后切片，切片浸蠟、抗原修復(fù)后孵育1抗4℃過夜，充分清洗后孵育2抗室溫30 min，然后進(jìn)行DAB染色，接著蘇木素復(fù)染，用中性樹膠封片。

1.4實(shí)驗(yàn)儀器

體視顯微鏡：型號(hào)SZX9，日本生產(chǎn)；電子天平：型號(hào)BP3100S，德國生產(chǎn)；超純水儀：MiLLi-Q，美國生產(chǎn)；高壓滅菌器：型號(hào)SS245，日本生產(chǎn)；倒置熒光顯微鏡：型號(hào)IX-71，日本生產(chǎn)；超凈工作臺(tái)：型號(hào)BCM-1000，蘇州蘇凈集團(tuán)安泰公司生產(chǎn)；pH儀：型號(hào)828，美國生產(chǎn)。

2　結(jié)果

從免疫組化染色的結(jié)果來看，0.01～0.5 μg/mL的雌激素加入基礎(chǔ)培養(yǎng)液后的毛囊和皮脂腺染色后普遍呈現(xiàn)褐色，說明至少這一濃度范圍內(nèi)的雌激素會(huì)引起綿羊體外培養(yǎng)皮膚中毛囊和皮脂腺相應(yīng)細(xì)胞的普遍凋亡，而且，沒有濃度的差異。加入0.5 μg/mL雌激素的同時(shí)加入10-4mol/L褪黑素于培養(yǎng)體系后，毛囊的凋亡現(xiàn)象沒有任何改變。但是，0.01 μg/mL雌激素對(duì)毛囊和皮脂腺的凋亡作用，在10-4mol/L褪黑素加入后受到了顯著的抑制，免疫組化染色結(jié)果接近對(duì)照組，雖然毛囊的內(nèi)外根鞘和皮脂腺的上皮細(xì)胞仍舊有淡的褐色，但是與0.01～0.5 μg/mL的雌激素組具有明顯的差異。

布蘭尼斯拉夫布爾基，塞爾維亞人。1960年出生在塞爾維亞的瓦爾列沃市，畢業(yè)于貝爾格萊德電氣工程學(xué)院，現(xiàn)在他依然在貝爾格萊德生活并成立了自己的軟件公司。

圖1　3個(gè)實(shí)驗(yàn)組cl-caspase3染色切片（a、c、e、g.100×,b、d、f、h.200×,＊皮脂腺）

3　討論

Mukku等［12］認(rèn)為，高濃度的雌激素可以使毛囊表皮生長因子受體水平升高，并進(jìn)而介導(dǎo)毛囊表皮生長因子使毛發(fā)的生長受抑制，出現(xiàn)退行性轉(zhuǎn)變。在之前的實(shí)驗(yàn)中，0.5 μg/mL雌激素被證明引起了綿羊體外培養(yǎng)皮膚中毛囊和皮脂腺細(xì)胞的普遍凋亡［11］。

在本實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)雌激素的濃度降低至0.01 μg/mL時(shí)，其對(duì)毛囊的凋亡作用依然存在，但是，同時(shí)加入10-4mol/L褪黑素則顯著降低了細(xì)胞凋亡的程度。進(jìn)入退行期的毛囊細(xì)胞的凋亡［13］，正是雌激素水平的上升引起的。雌激素的來源很可能就是皮膚本身，因?yàn)樵谄つw中含有大量的膽固醇，類固醇合成急性調(diào)節(jié)蛋白可以將其從線粒體外膜轉(zhuǎn)運(yùn)至內(nèi)膜，經(jīng)催化形成雄激素后再轉(zhuǎn)變?yōu)榇萍に亍Ｃ抑泻铣傻耐屎谒兀?3］首先與其相應(yīng)毛囊細(xì)胞中的核受體結(jié)合，這是因?yàn)橥屎谒剞卓勾萍に氐牡蛲鲎饔玫牟课徽瞧浜耸荏wRORα存在的部位，與受體結(jié)合后的褪黑素對(duì)雌激素的抑制作用很可能是通過對(duì)雌激素-受體復(fù)合體的競爭性抑制來實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)結(jié)果證明褪黑素對(duì)雌激素的抑制作用具有濃度的依賴，在本實(shí)驗(yàn)中，10-4mol/L的褪黑素相應(yīng)的雌激素飽和濃度在0.01 μg/mL以下，當(dāng)雌激素濃度在0.5 μg/mL時(shí)，超出部分的雌激素與受體結(jié)合后啟動(dòng)凋亡基因的表達(dá)。除此之外，當(dāng)考慮到毛囊和皮脂腺在發(fā)生凋亡與否的同期性的時(shí)候，褪黑素也可能有通過皮脂腺而產(chǎn)生作用的一方面，因?yàn)?，皮脂腺是一個(gè)重要的神經(jīng)內(nèi)分泌器官，直接與毛囊的生物學(xué)活性相關(guān)［14］。綜上所述，雌激素和褪黑素是毛囊細(xì)胞凋亡過程中兩個(gè)主要的因素，通過相反的作用方式來控制毛囊的生長周期。

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《中國草食動(dòng)物科學(xué)》征稿啟事

文稿力求語言精煉直入主題、論點(diǎn)明確、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，能用文字表達(dá)清楚的盡量不用圖表。

1題名文題要簡潔、明了，概括全文，中文題名一般不超過20個(gè)字，英文題名應(yīng)與中文題名含義一致。

凡是研究性文稿（2000字以上）均應(yīng)編寫100～300字的摘要。摘要不加任何評(píng)論，也不進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，要采用第三人稱過去式寫法，不可用“本文”或“筆者”作句子的主語。一般不要將圖、表、化學(xué)結(jié)構(gòu)式、非公知公用的符號(hào)寫入摘要中去。

一般選取3～8個(gè)詞或詞組作為

，詞間用分號(hào)“；”分隔。

4正文要求

1）正文所有各級(jí)標(biāo)題序號(hào)均采用阿拉伯?dāng)?shù)字，左頂格排，格式如：1（大標(biāo)題）一級(jí)標(biāo)題，1.1（大標(biāo)題下面的小標(biāo)題）二級(jí)標(biāo)題，1.1.1（小標(biāo)題下面的標(biāo)題）三級(jí)標(biāo)題，依此類推。

2）在正文中凡是可用阿拉伯?dāng)?shù)字表示的均用阿拉伯?dāng)?shù)字。文中外文用印刷體書寫，大小寫、正斜體和文種應(yīng)標(biāo)注清楚。計(jì)量單位采用國家法定計(jì)量單位。

3）圖、表應(yīng)當(dāng)具有“自明性”，內(nèi)容不要與文字重復(fù)。需排斜體的外文字母應(yīng)在其下劃直線。

論文中所列參考文獻(xiàn)一般按論文中標(biāo)引的序碼（序碼應(yīng)在論文的相應(yīng)位置的右上角加方括號(hào)標(biāo)出）排列。參考文獻(xiàn)的作者，有3人以上者,需列出前3人,后加“等”字。不足3名時(shí)全部列出。其格式如下:

1）專著：［序號(hào)］作者.書名［M］.版次（第一版不標(biāo)注）.出版地:出版者，出版年:起止頁．

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Effects of Hormones on the Apoptosis of Sheep Hair Follicle

YangHongyuan，HongQionghua
（Yunnan AcademyofAnimal Husbandryand Veterinary，Kunming650224，China）

This study was carried out to explore the effects of different concentrations of estrogen and melatonin on hair follicle apoptosis.The results showed that estrogen induced apoptosis ofhair follicles and sebaceous glands in a range of0.01～0.5 μg/mL, while 10-4mol/L melatonin inhibited apoptosis of 0.01 μg/mL estrogen-induced，but not at the level 0.5 μg/mL estrogen.In summary,estrogen and melatonin are twoimportant hormones in hair follicle cycle with opposite effect.

sheep hair follicle；immunohistochemical staining；apoptosis；estrogen；melatonin

S826.3

A

2095-3887（2015）01-0018-03

10.3969/j.issn.2095-3887.2015.01.006

2014-11-01

國家絨毛用羊產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-40-06）；云南省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2011FB131）

楊紅遠(yuǎn)（1978-），男，助理研究員，碩士。

洪瓊花（1968-），女，研究員，碩士生導(dǎo)師，從事動(dòng)物遺傳育種與繁殖工作。

簡介包括：姓名(出生年－)，性別，職稱，學(xué)歷，以及研究方向。

項(xiàng)目名稱按國家有關(guān)部門既定的正式名稱填寫,項(xiàng)目后給出編號(hào)。