褪黑素通过Wnt/β-连环蛋白途径调节山羊毛囊中黑色素的合成

《Molecular Genetics and Genomics》：Regulation of melanin synthesis in goat hair follicles by melatonin through the Wnt/β-catenin pathway

探究松果体素通过Wnt/β-catenin信号通路调控黑山羊黑素细胞增殖及黑色素合成的机制，采用免疫组化定位、酶解分离黑素细胞，结合CCK8、EdU、流式细胞术及黑色素含量检测，发现松果体素抑制细胞增殖、促进凋亡及黑色素合成，并通过抑制Wnt/β-catenin通路相关基因表达发挥作用，该通路agonist可逆转抑制效果。为动物毛发颜色形成机制提供理论基础。

　　

摘要

为了研究褪黑素如何影响山羊黑色素细胞的黑色素生成机制，并为动物毛色形成的遗传原理提供理论基础，研究人员从4日龄的焦河黑山羊肩部后方约5厘米处采集了背部皮肤组织。通过免疫组化和免疫荧光技术定位黑色素细胞，然后利用酶消化法从毛囊组织中分离出这些细胞，并用不同浓度的褪黑素进行处理。分别使用CCK8、EdU、流式细胞术和黑色素含量测定法评估了细胞的存活率、增殖情况、凋亡过程以及黑色素合成情况。随后对黑色素细胞进行了转录组测序、差异基因筛选和功能富集分析。相关基因和蛋白质的表达通过实时定量PCR和Western blotting技术进行了验证。研究发现黑色素细胞位于毛囊乳头上方和外根鞘中，并且能够成功分离和培养。褪黑素抑制了黑色素细胞的增殖，促进了细胞凋亡，并减少了黑色素合成。RNA测序后，通过比较两组数据，共筛选出952个和1300个差异表达基因（DEGs），这些基因主要与黑色素生成（Melanogenesis）和Wnt信号通路相关。验证实验表明，褪黑素确实抑制了与Wnt/β-连环蛋白信号通路相关的基因和蛋白质的表达。值得注意的是，使用Wnt/β-连环蛋白通路的激动剂处理可以减弱褪黑素的抑制作用。本研究表明，褪黑素可以通过Wnt/β-连环蛋白信号通路降低黑色素细胞的存活率、抑制其增殖、促进细胞凋亡、减少黑色素生成并影响黑色素合成。这项研究为理解褪黑素在动物毛色形成中的调控作用提供了理论依据。