Идентификация одноклеточного транскриптома генов, индуцированных УФ- и видимым светом, в меланоцитах человека in vivo (melatrans)

Медицинское состояние и патология изученной пигментации кожи. Обоснование/обоснование исследования УФ-излучение является как физиологическим стимулом для пигментации кожи, так и основным этиологическим фактором меланомы. Недавно также было описано, что видимый (синий) свет вызывает пигментацию кожи без какого-либо очевидного проканцерогенного эффекта. Были проведены исследования для выявления генов, индуцируемых УФ-излучением в меланоцитах, и для понимания механизмов, ответственных за фотоиндуцированную пигментацию кожи. Однако редкость этих клеток в эпидермисе (3% клеток) до сих пор была непреодолимым препятствием для достижения этой цели. То же самое верно и для видимого света, для которого данные еще более неоднородны. Появление методов анализа транскриптома на уровне отдельных клеток или отдельных ядер позволит нам преодолеть это препятствие и идентифицировать транскрипционные эффекты УФ и синего света в меланоцитах in situ, а также в других клетках кожи (кератиноцитах, фибробластах). Понимание молекулярных механизмов, регулируемых УФ и синим светом в меланоцитах и ​​других клетках, позволит выявить новые ключевые этапы пигментации кожи. Данные нашего исследования будут использованы для разработки новых фотозащитных средств, а также новых методов лечения пигментных патологий. Основная цель Описать изменения экспрессии генов, вызванные солнечным ультрафиолетовым (УФ) излучением или синим светом в меланоцитах человека in vivo. Дополнительные цели Описать изменения в экспрессии генов, вызванные ультрафиолетовым (УФ) излучением солнечного света или синим светом в других клетках кожи. Критерии оценки Анализ транскриптома отдельных клеток Иммуномаркировка на срезах кожи Популяция и количество включений Здоровые добровольцы мужского пола, фототип III по шкале Фитцпатрика, возраст 25 + 5 лет и аналогичное телосложение (индекс массы тела от 20 до 28). 2 включения Продолжительность исследования Общая продолжительность исследования: 12 месяцев Продолжительность фазы включения: 1 месяц Продолжительность участия пациента: 11 дней Методология Два здоровых добровольца будут подвергаться воздействию ультрафиолетового или видимого света в области предплечья. Отсасывание волдырей и биопсия кожи будут выполняться в исследуемых областях, отсасывание пузырьков для транскриптома, биопсии для иммуногистохимии. Изучение экспрессии генов в различных типах клеток будет проводиться с помощью RNA-Seq на отдельных клетках с использованием подхода геномики 10X. Наконец, проверка результатов будет проводиться путем иммуноокрашивания специфическими антителами или RNA-Scope. Ход исследования - День 1: Исследование начинается с определения минимальной эритемной дозы (МЭД) для каждого субъекта в области предплечий. Это определение будет проводиться путем введения шести различных доз с возрастающими стадиями 25% лучей UVB + UVA (имитация солнечного ультрафиолетового спектра) на шести выбранных тестовых участках (каждая 1,3 см²). Области воздействия будут оцениваться через 24 + 2 часа после воздействия на 2-й день, эритема будет оцениваться на 2-й день: Чтение DEM и облучение двух зон в области предплечий с дозой соответственно 2 DEM УФ и 48 Дж/ см2 в видимом свете. Третий необлученный участок будет служить контролем. День 3: В каждой из трех областей исследования будет взят кожный волдырь и проведена биопсия. Клетки, собранные в блистерной жидкости, будут использоваться для транскриптома и биопсии для проверки с помощью иммуногистохимии. День 11: Субъекты снова будут осмотрены через восемь дней после дня отбора проб, то есть на 11-й день для снятия швов и наблюдения за заживлением. В тот же день будет проведена визуальная и колориметрическая оценка уровня УФ-пигментации, индуцированной на каждой тестируемой области.