[发明专利]一种毛囊EMIs微环境模型的构建方法

说明书

本发明属于毛囊技术领域，公开了一种毛囊EMIs微环境模型的构建方法，毛囊种子细胞的分离和获取；毛囊EMIs微环境模型的构建：采用微阵列三维悬滴培养平台基础上将hDPCs微组织、hFSCs以不同组合方式构建，筛选出最佳毛囊EMIs微环境模；毛囊EMIs微环境模型的体外生物学验证：通过形态学、组织学、细胞生物学、细胞空间排列分布、毛发诱导和毛干分化表型、上皮‑间质细胞相互作用信号通路机制进行体外的生物学验证和系统评价；毛囊EMIs微环境模型的体内生物学验证：通过显微操作将其移植于裸鼠进行体内诱导重建，移植后从毛囊组织学、毛干特性及成分、毛囊周期、毛囊内细胞排列分布进行体内的生物学验证和系统评价。

技术领域

本发明属于毛囊技术领域，尤其涉及一种毛囊EMIs微环境模型的构建方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

毛囊，毛发之处。每一根毛发在皮肤上所产生的一个表皮凹陷，称毛孔。通常在每个毛孔或毛囊内生长一根头发(但也有生长2-3根的)。毛囊向下伸入真皮约有一厘米深度，它是由包绕毛发与表皮相连的上皮鞘，以及皮脂腺和立毛肌所组成的一个结构比较复杂的器官附件组织。毛囊实际上是由结缔组织和上皮两部分所组成，除了具有结缔组织和血管的真皮乳头(毛乳头)外，毛囊其余部分都是由表皮细胞分化而来。毛囊开口起始于皮肤表面，而每个毛囊又和一个或多个腺胞相连。每个腺胞解离成富含脂质的物质，却又通过一个共同和毛囊相通连的皮脂腺导管将分泌物运送到皮肤表面排出。

随着组织工程及再生医学的发展，毛囊生物学领域近年来在毛囊细胞移植重建方面进行了大量的研究并取得了一定进展，通过组织工程技术重建再生毛囊已成为治疗毛发缺失的理想选择。虽然目前的组织工程技术可通过毛囊细胞疗法在裸鼠体内实现鼠源性毛囊的再生和人鼠杂合毛囊的重建，但由于存在物种之间和细胞所需微环境上的差异，仍无法实现人毛囊的体外重建。此外，从医学伦理学的角度出发，无论是以何种方式将动物来源的组织或细胞作为毛囊再生的供体，还是利用其在人体内进行毛囊重建均存在诸多限制。因此，如何构建出毛囊类器官(hair-follicle organoid)甚至完整的人毛囊(human hairfollicle)，是秃发性疾病治疗的研究热点和难点。

正常情况下，毛囊的形态发生及发育的过程主要由上皮-间质的相互作用(epithelial-mesenchymal interactions，EMIs)所主导，这一诱导毛囊形成的微环境主要是由毛囊间质(真皮层)的来源毛乳头细胞(dermal papilla cells,DPCs)和毛囊上皮(表皮层)来源的干细胞(follicular stem cells,FSCs)参与，同时还受到上皮-间质内的信号通路(WNTs、FGFs等)的调控。

由于DPCs在毛囊的形态发生过程中具有诱导FSCs分化形成毛发结构的生理学功能，因此是毛囊再生及重建的关键种子细胞。尽管目前的组织工程技术已能实现毛囊种子细胞的分离及培养。但是，由于离体与在体环境之间存在巨大差异，使得体外培养的DPCs其诱导毛发再生的能力会随着传代次数的增加而逐渐丧失。因此，目前毛囊重建方面的困难在于难以获得充足的且具有毛囊诱导(hair induction)功能的细胞，同时也进一步限制了DPCs的临床应用。

在生理情况下，细胞正常的生长、增殖、分化和功能的维持需要一个适宜的微环境(microenvironment/niche)，这一特殊的生理环境主要是由细胞与细胞间(cell-cellinteraction)、细胞与细胞外基质(extracellular matrix，ECM)间相互作用(cell-ECMinteraction)所构成，这些微环境成分共同对细胞的增殖、分化、粘附以和生理学功能的发挥等方面起到主导及调控作用。