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香烟对人皮脂腺细胞生物学活性影响及其机制的研究

胡婷婷  
【摘要】:第一部分:香烟对SZ95人皮脂腺细胞增殖、凋亡、脂质合成及炎症因子释放影响及其机制的研究 背景 香烟作为影响人体健康的外源性因素,不但影响皮肤老化、创口愈合等皮肤正常生物学功能,还与红斑狼疮、银屑病以及皮肤癌等许多皮肤病的发生密切相关。皮脂腺作为全浆分泌腺体,其活性及脂质分泌功能的异常与痤疮、皮肤屏障功能损伤及皮肤老化等许多皮肤疾病有关。近来研究发现,香烟也可能与皮脂腺相关疾病痤疮的发生密切相关,但机制不明。因此,研究香烟对人皮脂腺细胞生物学活性的影响为阐明香烟诱导痤疮的发生、皮肤屏障功能损伤以及皮肤老化等有着重要意义。 目的 研究香烟烟雾提取(CSE)及其中代表性物质尼古丁和苯并芘对SZ95人皮脂腺细胞增殖、凋亡、脂质合成及炎症因子释放的影响及其可能的作用机制,力求阐明香烟对人皮脂腺细胞生物学功能的影响及其作用机制,为揭示香烟在诱导痤疮的发生、皮肤屏障功能的损伤以及皮肤老化的发生机制提供理论依据。 方法 以SZ95人皮脂腺细胞作为体外研究模型,采用MTT法、流式细胞术(FCM)、尼罗河红及油红染色法、ELISA法研究CSE、尼古丁和苯并芘分别对SZ95人皮脂腺细胞增殖、凋亡、脂质合成以及炎症因子释放的影响;采用免疫组化法、蛋白印迹法及RT-PCR法检测尼古丁作用后细胞内AChRα3、AChRα7和苯并芘作用后AhR、CYP1A1表达的变化情况。 结果 1、增殖及凋亡实验发现:CSE在0.1%-1%,尼古丁在10-3M-10-5M以及苯并芘在10-5M-10-8M浓度区间内对细胞增殖均无影响;高浓度CSE(5%)和尼古丁(10-2M)诱导细胞晚期凋亡。 2、脂质合成实验发现CSE在0.001%-1%浓度区间内对SZ95细胞脂质合成能力呈双向调节作用:1%时抑制合成,0.001%时促进合成;尼古丁在10-3M和10-4M浓度时促进脂质合成,而苯并芘在10-5M-10-8M浓度区间内抑制脂质合成。 3、ELISA法示CSE在1%浓度时促进炎症因子(IL-1α、IL-6、IL-8)的释放;10-3M尼古丁抑制IL-1α的释放;10-5M苯并芘促进IL-1α及IL-6的释放,而抑制IL-8的释放。 4、AChRα3和AChRα7蛋白均表达于体外培养的SZ95细胞膜上,且AChRα7的蛋白及mRNA水平可被尼古丁上调。AhR及CYP1A1均表达于人皮脂腺细胞的细胞核及细胞浆中,AhR的蛋白水平可被苯并芘下调,而mRNA水平被苯并芘显著上调,CYP1A1的蛋白及mRNA水平均被苯并芘上调。 结论 CSE体外对SZ95细胞脂质合成呈双向调节作用,可能的机制为:尼古丁通过AChRα7促进脂质合成和苯并芘通过AhR抑制脂质合成相互协同所介导;对炎症因子(IL-1α、IL-6、IL-8)的释放以促炎效应为主,可能与苯并芘促进IL-1α、IL-6的释放有关。本研究为揭示吸烟诱导痤疮的发生、皮肤屏障功能的损伤以及皮肤老化的发生机制提供了理论依据,为疾病的预防和治疗提供了分子靶位。 第二部分:芳香烃受体在SZ95人皮脂腺细胞生物学作用中的研究 背景 本课题第一部分研究发现香烟烟雾中的苯并芘可能通过芳香烃受体(AhR)途径影响SZ95人皮脂腺细胞的脂质合成,且课题组先前研究发现SZ95细胞内的AhR还可被二噁英激活,导致细胞脂质合成抑制,诱导人皮脂腺细胞向角质形成细胞分化,引起临床上“氯痤疮”的发生。因此,研究AhR在人皮脂腺细胞生物学活性中的作用对揭示相关疾病的发生有着重要意义。 AhR作为一个配体激活的转录因子,是介导外源性信号转导bHLH-PAS家族的主要成员,不但介导外来化学物质的毒性反应,还参与一些重要的体内生物学过程,如信号转导、细胞分化和细胞凋亡等。近年来发现AhR表达于包括皮肤在内的多种组织和细胞,且皮肤中含有大量内源性及外源性来源的AhR配体,因此,除参与外源性配体介导的氯痤疮、皮肤肿瘤、接触性皮炎等皮肤疾病的发生外,AhR还参与调节皮肤色素沉着、皮肤光敏感以及皮肤免疫反应等生物学功能。然而,目前仍缺乏AhR在人皮脂腺细胞生物学作用中的研究。 目的 研究AhR沉默后SZ95人皮脂腺细胞增殖、克隆形成、细胞周期、凋亡以及脂质合成等的变化,探讨AhR对人皮脂腺细胞生物学功能的作用,为揭示AhR外源性配体诱导相关疾病的发生机制提供理论依据。 方法 以SZ95人皮脂腺细胞作为体外研究模型,采用RNA干扰技术,用慢病毒转染法特异性沉默细胞内AhR,结合MTT、Giemsa染色法、流式细胞术(FCM)、尼罗河红及油红染色法研究AhR沉默后SZ95细胞增殖、克隆形成、细胞周期、凋亡以及脂质合成的影响;同时采用qRT-PCR array法检测分析相关基因的表达情况。 结果 1、荧光显微镜下观察到细胞病毒转染率大于80%,RT-PCR法及蛋白印迹法检测出AhR的mRNA及蛋白水平在AhR沉默组中的表达量较对照组显著下降。 2、MTT法及Giemsa染色法示AhR沉默后细胞增殖及克隆形成能力降低。 3、FCM示AhR沉默后细胞周期停滞于G0/G1期,细胞分裂延迟,细胞凋亡比例升高。 4、脂质合成实验示AhR沉默后细胞内中性脂质合成能力显著升高。 5、基因检测结果示AhR沉默后细胞周期相关基因CDK4、CCND1、ESR2下调;脂质代谢相关基因PPARβ/δ、γ上调;细胞分化相关基因K7上调,K10、外皮蛋白下调;AhR下游靶位基因CYP1A1、CYP1B1下调。 结论 AhR沉默导致SZ95人皮脂腺细胞的增殖及克隆形成能力降低,细胞周期停滞于G0/G1期,细胞分裂延迟,脂质合成及凋亡比例增加,并可能介导了双向分化潜能的SZ95人皮脂腺细胞向皮脂腺谱系加速分化,表明AhR除介导外源性配体诱发的损伤效应外,还影响SZ95人皮脂腺细胞的增殖和分化,为揭示AhR在皮脂腺细胞发育和分化以及相关疾病发生发展中的作用提供了实验依据。


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1 胡婷婷;香烟对人皮脂腺细胞生物学活性影响及其机制的研究[D];安徽医科大学;2014年
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