紫外线辐射角质形成细胞导致皮肤光老化的分子机制研究

【摘要】：目的：研究紫外线辐射对体外培养的角质形成细胞的影响，包括对角质形成细胞增殖、凋亡和死亡的影响，以及与凋亡相关的bcl-2和Fas基因之间的关系；对角质形成细胞分泌炎症性细胞因子IL-6和表达核因子-κB(NF-κB)的影响；以及紫外线辐射后表皮角质形成细胞产生的细胞因子IL-6对真皮成纤维细胞产生基质金属蛋白酶MMP-1和MMP-3的间接影响。研究具有抗氧化、抗炎作用的绿茶中的主要活性成分表没食子儿茶酚没食子酸酯(EGCG)对紫外线辐射造成角质形成细胞损伤的保护作用。研究NF-κB、表皮生长因子受体(EGF-R)反义寡核苷酸分别转染体外培养的表皮角质形成细胞株HaCaT后，对紫外线诱导的表皮角质形成细胞分泌炎症因子IL-6的抑制作用和转录因子c-jun活性的抑制作用。通过这一系列紫外线辐射对表皮角质形成细胞影响的研究，进一步明确紫外线引起皮肤光老化的分子机制，以期探讨防治紫外线引起皮肤光老化的新途径。 方法：MTT法测定细胞增殖，流式细胞仪检测凋亡和死亡细胞数量以及bcl-2蛋白水平的变化，ELISA方法测定细胞培养上清液中IL-6、Pro-MMP-1、MMP-3蛋白含量和c-jun DNA结合活性，半定量RT-PCR检测mRNA的表达水平，免疫组化和Western Blot检测细胞中NF-κB p65。 结果：1.21mJ／cm~2UVB辐射即对角质形成细胞增殖产生抑制作用，42mJ／cm~2UVB和1.98J／cm~2UVA对角质形成细胞株HaCaT和真 南京医科大学博士学位论文 皮成纤维细胞增殖均可产生抑制作用，终浓度为0.1雌恤L的茶多酚 对此起到了明显的保护作用。2.对角质形成细胞的进一步研究结果 发现，不同剂量的UVB辐射显著增加凋亡和死亡细胞数量，与凋亡 相关的bel一2和FaS的表达也产生了显著变化。1 26mJ/cmZUVB辐射 组凋亡细胞数低于42mJ/cm“辐射组，但死亡细胞比例显著增加，两组 bcl一2和FaS mRNA表达量差异均无显著性。UVB辐射42 mJ/cmZ立 即加入EGCG组较辐射42 mJ/c衬未加EGCG组凋亡和死亡数降低， bcl一2增加，FaS mRNA表达量减少。3.uvBZo、3omJ/emZ和U丫A10、 20J/c时可以显著增加角质形成细胞内盯一KB表达，促进角质形成细 胞分泌IL一6。4.IL一6(8、16、24Pg/mL)可以显著增加真皮成纤维细 胞产生MMP一1和M五江p一3。但UVB 30mJ/cmZ辐射后角质形成细胞分 泌的pro一MMP一1和MMP一3并未增加，真皮成纤维细胞合成和分泌 MMP一1和MMP一3 mRNA含量和蛋白水平均显著增加。5.O.3mM的 EGCG对紫外线辐射引起的角质形成细胞凋亡、死亡、表达NF一KB、 分泌IL一6均起到了抑制作用，但对IL一6刺激成纤维细胞产生M五江P一1 和MMP一3并未产生影响。6.不同浓度的N-F一K B p65反义寡核普酸 转染角质形成细胞后对30mJ/c mZuvB诱导的p65mRNA表达和IL一6 分泌均有显著抑制作用。不同浓度的EGF一R反义寡核普酸转染后对 3OmJ/c澎UVB诱导的EGF一R mRNA表达和c一un活性均有显著抑制 作用。 结论:紫外线辐射对细胞具有明显的损伤，小剂量UVB辐射可 以诱导体外培养的角质形成细胞凋亡，大剂量UVB辐射则导致细胞 南京医科大学博士学位论文 死亡。紫外线辐射后，角质形成细胞NF一KB激活，易位到细胞核， 并且促进IL一6的分泌，IL一6可促进成纤维细胞产生MMP。具有抗氧 化作用的EGCG对此起着保护作用，提示杭氧化可能是防治紫外线 损伤皮肤的一条重要途径。脂质体介导的反义寡核普酸转染角质形成 细胞研究结果还表明，脂质体介导的反义寡核普酸可以作为研究紫外 线引起皮肤损伤机制的一种手段，并且对紫外线引起皮肤损伤的防治 可能有着应用前景。