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《南京医科大学》 2004年
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中波紫外线辐射成纤维细胞在皮肤光老化中的作用机理探讨

宋秀祖  
【摘要】:日光中的紫外线辐射可以导致皮肤光老化的发生。皮肤光老化主要与真皮胶原蛋白的过度降解及弹性蛋白的不规则沉积有关,而胶原蛋白由成纤维细胞合成,因此研究紫外线辐射后,成纤维细胞的生物学性状变化在光老化的发生中具有重要意义。以往的研究较多集中在UVA在真皮光老化中的作用机理,而忽视了UVB的辐射损伤作用。虽然UVB进入真皮的数量远少于UVA,但因其损伤强度大,且光老化是一个紫外线长期辐射累积的结果,UVB对真皮成纤维细胞造成的损伤也不容忽视。本研究即分五个部分探讨了UVB辐射体外培养的成纤维细胞在皮肤光老化发生中的分子机制。 研究目的:第一部分探讨紫外线诱导真皮成纤维细胞凋亡的发生机理。第二部分探讨UVB辐射引起细胞因子表达变化及茶多酚的防护机理研究。第三部分探讨UVB辐射导致成纤维细胞氧化损伤及防护的机理。第四部分探讨UVB辐射引起核转录因子AP-1以及MMP-1,TIMP-1表达变化及EGCG的防护作用。第五部分选择在光老化信号传导途径中发挥重要作用的c-jun作为靶点,用反义ODN抑制其转录表达,进一步探讨UVB辐射的信号传导。 研究方法:1.采用流式细胞仪检测成纤维细胞凋亡率。2.722分光光度计测定超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性以及脂质过氧化产物丙二醛(MDA)的含量。3.ELISA检测TNF-α及IL-1β分泌量;pro-MMP-1,TIMP-1和MMP-3的合成变化。4.RT-PCR法检测凋亡相关基因Fas和Bcl-2 mRNA表 南京医科大学博士学位论文 达变化:TNF一a及IL一lp的mRNA表达:MMPI及TIMp一l的mRNA 表达变化。5.Westem blot检测核转录因子Jun的蛋白表达;原癌基 因c一un和c一fos的蛋白C一Jun和C一Fos的表达变化。 研究结果:第一部分:UVB和UVA辐射成纤维细胞,均在Gl 期前出现明显的凋亡峰;应用EGCG后凋亡率明显下降。FaS mRNA 表达在UVB及UVA辐射组均有较明显增加;应用EGCG后,两组 表达均明显减弱。Bcl一2 mRNA经UVB辐射后,没有明显变化,仍 有较强表达;经UVA辐射以后,其mRNA表达明显减弱,应用EGCG 后,表达则又明显增强。表明:EGCG可以通过影响成纤维细胞Fas 和B。}一2的表达而发挥对紫外线引起凋亡的保护作用。 第二部分:UVB辐射培养的成纤维细胞,其TNF一a及IL一lp的 mRNA表达比正常对照组明显增加;培养液上清中TNF一a及IL一lp 的分泌量也明显增多;而应用茶多酚、芦荟戒后,其mRNA表达及 分泌量均明显降低。表明:茶多酚和芦荟戒减轻紫外线引起的皮肤光 老化及炎症反应发生,与抑制TNF一a和IL一lp两者mRNA表达及分 泌,从而阻断了相应信号传导途径有关。 第三部分:EGCG可以减少UVB辐射引起的丙二醛沉积,增加 抗氧化酶的活性;并且可以抑制UVB诱导的MMPI mRNA表达,减 少胶原蛋白的降解。对TIMP一1的表达没有观察到显著变化。表明 EGCG可以通过抑制紫外线辐射导致的氧化应激信号传导变化,而发 挥防护紫外线的作用。 第四部分:EGCG可以降低UVB辐射诱导的Jun转录活性。 南京医科大学博士学位论文 UVB辐射可以增加MMP一1的蛋白表达,而对TIMP一1的表达没有明 显作用。EGCG预处理可以抑制UVB诱导的MMP一1表达而使MMP一1 与TIMP一1的比值降低。表明:UVB辐射能增加Jun蛋白的转录活性, 上调MMP一l的表达使MMP一1/TJMPI的合成比例失衡,从而加速细 胞外基质降解。EGCG通过抑制这些相应的改变而发挥抑制光老化的 作用。 第五部分:不同剂量UVB辐射成纤维细胞,均可诱导C一Jun蛋 白表达显著增加;而C一FOS的表达未见显著变化。UVB辐射还可以 显著增加Pro一MMp一1和MMp一3的合成。不同浓度c-jun反义ODN 转染成纤维细胞后,均可以抑制UVB诱导的c-jun mRNA表达;对 UVB诱导的pro~MMP一1和MMp一3合成具有显著抑制作用。表明, c一un反义oDN可以抑制e一un表达,从而导致pro一MMP一l和MMP一3 表达下调,减少真皮胶原的降解,发挥延缓光老化的作用。 结论:UVB辐射对皮肤成纤维细胞具有明显的损伤作用,可以 通过上调FaS mRNA表达诱导调亡而导致成纤维细胞数量减少。UVB 辐射可以引起成纤维细胞脂质过氧化产物MDA沉积增加,抗氧化酶 活性降低,从而引发下游一系列信号传导:促进TNF一a及IL一lp的 mRNA表达增加,分泌量增多;继而通过增加Jun蛋白的转录活性, 上调MMP一1的表达使MMP一1/TIMPI的合成比例失衡,加速细胞外 胶原蛋白降解,导致光老化的发生。EGCG作为一种有效的抗氧化剂, 可以通过抑制相应的信号传导,发挥延缓皮肤光老化的作用。
【学位授予单位】:南京医科大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:R751

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