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阿尔巴斯绒山羊毛囊干细胞：分离、鉴定与Sox9转录因子作用机理探秘

一、引言

1.1研究背景

阿尔巴斯绒山羊作为我国优良的地方品种，主要分布在内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗阿尔巴斯地区，其羊绒以“纤维钻石”和“软黄金”的美誉闻名于世。阿尔巴斯绒山羊所产羊绒细度为12.1-15微米，平均14微米，长度4.4厘米左右，净绒率约65%，具有手感柔软、光泽良好、拉力大、颜色正白、含异色毛少等特性，是绒纺企业的最理想原料，世界闻名的鄂尔多斯羊绒衫主要原料就是阿尔巴斯山羊绒。除了卓越的羊绒品质，阿尔巴斯绒山羊的肉被誉为“肉中人参”，肉质细、高蛋白、低脂肪、氨基酸含量丰富、富含铁、胆固醇含量低以及无膻味，鲜香爽口，其肉、皮、乳产品同样远销国内外市场。该品种对干旱荒漠和半荒漠气候条件具有极好的忍耐力和极强的适应性，抗病力强，易管理，繁殖性能好，是内蒙古乃至中国的重要遗传资源，阿尔巴斯山羊产业是鄂托克旗农牧业的主导产业和农牧民增收致富的重要来源。

毛囊干细胞作为一种成体干细胞，位于毛囊隆凸区，具有强大的增殖能力和多向分化潜能，在绒山羊毛囊发育、周期转换和维持羊绒生长过程中发挥着重要作用。目前，毛囊干细胞的研究已成为干细胞领域的热点之一，对其进行深入研究有助于揭示毛囊发育和毛发再生的分子机制。转录因子Sox9是Sox基因家族的重要成员，含有进化高度保守的HMG(high-mobilitygroupbox)盒结构域的转录因子，该编码含79个氨基酸的DNA结合域，能识别基因组中的碱基序列，参与DNA的结合、转录调控等。Sox9在骨骼、心脏和生殖系统等不同组织的分化和发育中起着关键作用，然而，其在阿尔巴斯绒山羊毛囊干细胞中的分化和增殖过程中扮演的角色尚未明确。

1.2研究目的与意义

本研究旨在分离和鉴定阿尔巴斯绒山羊毛囊干细胞，并深入探究转录因子Sox9对其作用的分子机理。通过本研究，期望能够成功建立高效的阿尔巴斯绒山羊毛囊干细胞分离和鉴定方法，明确Sox9在毛囊干细胞增殖和分化中的具体作用机制，为后续的研究提供重要的理论基础和技术支持。

在理论意义方面，本研究有助于深入理解阿尔巴斯绒山羊毛囊干细胞的生物学特性和调控机制，进一步丰富干细胞生物学和发育生物学的理论知识。对Sox9作用机理的研究将揭示其在毛囊干细胞分化和增殖中的关键作用，为阐明细胞分化和生物发育的分子机制提供新的见解，促进基础科学领域的发展。在实际应用价值上，本研究成果可为阿尔巴斯绒山羊细毛的生产提供有力的技术支持，通过调控毛囊干细胞的增殖和分化，有望提高羊绒的产量和质量，推动绒山羊产业的发展，增加农牧民的收入。此外，本研究对于组织工程和干细胞治疗等领域的研究也具有重要的参考意义，为相关领域的应用研究提供了新的思路和方法，有助于推动医学和农业等领域的技术创新和发展。

1.3国内外研究现状

在阿尔巴斯绒山羊毛囊干细胞的分离鉴定方面，国内研究起步较早，西北农林科技大学的研究团队通过联合使用酶消化法和机械分离法，成功从绒山羊皮肤组织中分离出毛囊干细胞，并使用CD34+和/或ITG1+和/或KRT15+作为毛囊干细胞的标记基因，通过免疫荧光染色判断标记基因转录蛋白的表达情况，实现了对毛囊干细胞的准确鉴定。国外研究则更侧重于优化分离和培养技术，如利用流式细胞术进行细胞分选，提高毛囊干细胞的纯度和活性。

对于转录因子Sox9的研究，国内外在其他组织中的作用已有较多报道。在骨骼发育方面，国外研究发现Sox9能够激活软骨细胞特异性基因的表达，促进软骨细胞的分化和软骨组织的形成；国内研究进一步揭示了Sox9在骨骼发育过程中与其他信号通路的交互作用，如与BMP信号通路协同调控成骨细胞的分化。在生殖系统中，Sox9在性别决定和生殖细胞发育中发挥关键作用，国内外研究均表明其对睾丸发育和精子生成具有重要影响。然而，关于Sox9在阿尔巴斯绒山羊毛囊干细胞中的研究，目前国内外尚处于起步阶段，相关报道较少。

1.4研究方法与技术路线

本研究将采用多种先进的实验技术和方法。在阿尔巴斯绒山羊毛囊干细胞的分离鉴定中，运用细胞培养技术，选取合适的培养基，如含有10%FBS、bFGF、EGF的DMEM/F12培养基，通过差速离心和过滤法将毛囊组织细胞进行分离和纯化，得到毛囊干细胞。利用流式细胞术对细胞表面标记物如Cd34、CD44、CD73、CD90和CD105等进行鉴定和分析，并结合细胞形态学观察，全面准确地鉴定毛囊干细胞。

在探究Sox9对阿尔巴斯绒山羊毛囊干细胞的作用机理时，采用基因敲除和过表达技术。利用CRISPR-Cas9技术敲除Sox9基因，并通过qPCR和