盐酸川芎嗪在长波紫外线诱导人皮肤成纤维细胞氧化应激中的作用

来源 :中国美容医学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zouximu19840420
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  [摘要]目的:探讨盐酸川芎嗪(2,3,5,6-tetramethylpyrazine,TMP)在长波紫外线(Utraviolet A,UVA)诱导人皮肤成纤维细胞(Human dermis fibroblasts, HDF)发生氧化应激反应中的保护作用。方法:原代培养HDF细胞,用不同浓度TMP分别作用未经UVA照射以及经UVA多次照射的HDF细胞24 h,48 h,72 h,CCK-8法检测TMP对HDF细胞体外增殖的作用;流式细胞术检测不同浓度TMP对多次UVA照射后HDF细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)总量的影响。结果:TMP在一定浓度范围内对HDF细胞的体外增殖无明显促进或者毒性作用,但对多次UVA照射后HDF细胞的体外增殖有一定的促进作用,且与浓度有一定的相关性,与UVA对照组比较有统计学意义(P<0.05);TMP可清除UVA多次照射引起的HDF细胞内ROS累积,与UVA对照组比较有统计学差异(P<0.05),其作用效果能达未经UVA照射的水平。结论:盐酸川芎嗪(TMP)对长波紫外线诱导HDF细胞氧化应激有一定的保护作用。
  [关键词]HDF细胞;盐酸川芎嗪;增殖;ROS
  [中图分类号]R758.1 [文献标志码]A [文章编号]1008-6455(2015)03-0030-05
  Abstract: Objective The study was purposed to research the protection of 2,3,5,6 -tetramethylpyrazine (TMP) against ROS in human dermis fibroblasts induced by UVA. Methods We first isolated human dermis fibroblasts (HDF) from human prepuce for primary culture, then exposed HDF under repeated ultraviolet A radiation. After 24h, 48h, 72h, we test the effects of TMP with different concentrations on HDF in vitro proliferation. We also detected the total ROS in HDF after repeated UVA by flow cytometry. Results TMP made no effects on HDF in vitro proliferation, but had a certain role on HDF proliferation after repeated UVA, which had a certain correlation with concentration, and there was a significant difference when compared with the UVA control group (P<0.05). TMP was able to eliminate ROS induced by UVA, which had a significant difference when compared with the UVA control group (P<0.05) and return the total ROS to that before UVA radiation. Conclusion TMP was capable of protecting HDF from UVA, which might be related to the elimination of ROS.
  Key words:HDF;2,3,5,6-tetramethylpyrazine;proliferation;ROS
  紫外线长期慢性反复照射可使皮肤出现松弛、干燥粗糙、皱纹增多等光老化的表现[1]。皮肤光老化现象与成纤维细胞 (Human dermis fibroblasts, HDF)的数量减少及分泌合成功能下降或异常有关。日光中的长波紫外线(Utraviolet A,UVA)能穿透表皮,直达真皮层,直接损失成纤维细胞。UVA反复照射可使成纤维细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)堆积,超过了其清除能力,打破氧化与抗氧化平衡,发生氧化应激反应,调节一系列程序化的细胞反应[2],甚至调控衰老相关的信号通路,促进细胞衰老的发生。有研究表明ROS在细胞内的堆积是皮肤光老化发生发展过程中的重要环节[2]。
  川芎嗪(2,3,5,6-tetramethylpyrazine,TMP),是川芎中的主要活性生物碱。研究表明[3]川芎能有效地抑制氧自由基产生,保护膜脂质不被氧化,防止DNA损伤发生。现代药理学研究发现盐酸川芎嗪具有可清除ROS[4],抗氧化应激[5],抗肿瘤[6]等作用。
  本实验研究盐酸川芎嗪对UVA多次照射后成纤维细胞的体外增殖及胞内ROS的影响,试图为其进一步成为潜在的光防护成分并应用于抗皮肤光老化提供一定的理论依据。
  1 材料和方法
  1.1 主要仪器和试剂
  UVA台式紫外线治疗仪(上海希格玛公司,SS-04A);UVA辐射探测仪(上海希格码公司);酶标仪(Thermo);流式细胞仪(Guawa);ROS试剂盒(Life Sciences);高糖DMEM(含10%胎牛血清,Hyclone),CCK-8试剂盒(Sigma),盐酸川芎嗪注射液购自哈尔滨三联药业有限公司,国药准字H20030553。
  1.2 细胞培养   HDF为原代培养的人皮肤成纤维细胞,取自门诊健康青年男(年龄18~23岁)包皮环切术后进行标本分离的包皮组织,采用酶消化法分离留取HDF细胞进行原代培养,连续传代,取第3~10代的细胞进行实验。
  1.3 细胞分组和UVA照射
  实验分组:20μg·ml-1盐酸川芎嗪组、50μg·ml-1盐酸川芎嗪组、100μg·ml-1盐酸川芎嗪组、UVA组(高糖DMEM培养液+UVA照射)、假照射组(高糖DMEM培养液,置UVA治疗仪下不开电源),未给药组。HDF细胞接种于直径30mm的培养皿中,接种密度为1×104个/皿,置37℃,5%CO2培养箱中培养至刚开始出现融合时进行UVA照射,利用UVA辐射探测仪检测UVA的强度调整照射时间使照射剂量为10J,每日1次,连续照射5次。照射前吸出培养液,PBS洗涤1次,再以PBS覆盖细胞,置于冰上照射。
  1.4 CCK-8法检测细胞体外增殖活性
  取未经UVA照射及5次UVA照射后的HDF细胞,调整浓度为3.0×103个/ml接种于96孔板,每孔100μl,每组设3个复孔,培养24h,48h,72h后,吸去每孔旧培养液(避免药物吸光性影响OD值),加入新鲜培养液(均无药物)100μl/孔,每孔再加入10μlCCK-8试剂,置37℃培养箱中避光孵育2h后,酶标仪测定在450nm波长处每孔的OD值。实验重复5次。
  1.5 流式细胞术检测HDF细胞内ROS
  取未经UVA照射及5次UVA照射48h后的HDF细胞,调整浓度为104个/ml,每1ml细胞悬液加入400μl DCFH-DA(10μM),以每孔200μl的量接种于96孔板中,每组设双复孔,置37℃培养箱中避光孵育20min上流式细胞仪,488nm为激发波长,525nm为发射波长。实验重复3次。
  1.6 统计学处理
  数据资料符合正态分布者以(x±s)表示并用 SPSS13.0统计软件对所得数据进行分析。多组间比较用单因素方差分析,组间两两比较用t检验,以P <0.05为差异有统计学意义。
  2 结果
  2.1 盐酸川芎嗪对未经UVA照射的HDF细胞体外增殖活性的影响
  与未给药组(Non-administered)比较,盐酸川芎嗪各浓度组的细胞增殖活性在24h,48h,72h并无明显差异(P均>0.05)。盐酸川芎嗪在一定浓度范围内对HDF细胞的体外增殖活性无明显促进或者毒性作用。见表1,图1。
  2.2盐酸川芎嗪对5次UVA照射后HDF细胞体外增殖活性的影响
  与假照射组(Sham-irradiated)比较,盐酸川芎嗪各浓度组细胞增殖活性显著降低,差异均有统计学意义(P均<0.05)。与UVA组比较,UVA+盐酸川芎嗪100μg·ml-1组的差异有统计学意义(P均<0.05)。盐酸川芎嗪各组随浓度的增加, 细胞增殖活性逐渐增加,且有一定浓度依赖性。盐酸川芎嗪对UVA照射后的HDF细胞表现出一定的光保护作用。见表2。
  2.3 盐酸川芎嗪对5次UVA照射后HDF细胞内ROS的影响
  与假照射组比较,UVA+不同浓度川芎嗪组细胞内ROS水平无统计学差异,而假照射组与UVA组有统计学差异(P<0.05)。与UVA组比较,其余各组细胞内ROS水平显著降低,差异均有统计学意义(P均<0.05),但无无明显浓度依赖性。盐酸川芎嗪能在一定浓度范围内清除反复UVA照射引起HDF细胞内的ROS累积,以浓度为50μg·ml-1、100μg·ml-1时明显,且能清除至与假照射组接近的ROS水平。见表3、图2。
  3 讨论
  皮肤光老化是紫外线长期反复慢性照射引起的皮肤损害,不但会影响美观,而且会影响皮肤的功能,甚至成为某些皮肤病的相关因素。皮肤光老化临床上表现为皮肤干燥、深皱纹、粗糙、皮革样、点状色素沉着或色素减退斑点、肤色灰黄。组织学上的改变以表皮萎缩、黑色素细胞数量减少且分布局限、胶原纤维、弹力纤维组织结构缺失、无定形弹力蛋白样物质的沉积以及毛细血管扩张为特点。成纤维细胞是真皮层的最重要细胞,在对抗皮肤光老化的发生发展方面起着重要作用,它可产生胶原蛋白、纤维黏连蛋白、糖胺聚糖等细胞外基质,维持皮肤的弹性及水分。长波紫外线的主要作用靶点是成纤维细胞。长期反复紫外线照射引起成纤维细胞生长缓慢,细胞分泌及合成功能下降或异常,同时诱导细胞发生氧化应激反复,导致细胞内活性氧(ROS)的堆积。活性氧是指一类具备氧化能力的的离子、分子和自由基,可分为自由基成分(如超氧自由基和经自由基)及非自由基成分(单线态氧和过氧化氢)。生理情况下细胞内活性氧的生成与代谢处于平衡状态,但在病理状态下会出现失衡从而对细胞造成损伤。ROS可刺激细胞表面细胞因子和生长因子受体的活化导致相应细胞内信号蛋白募集,从而激活多种信号传导通路,导致多种转录因子(如NF-kB),活化的NF-kB 会转移到细胞核中,然后在这些特定基因的促进区或增强区与它的同源DNA 结合位点相结合,从而开始基因的转录激活表达,它可使衰老相关蛋白 p53的表达上调或增加其稳定性[7-8],并促进基质金属蛋白酶(matrixmetalloproteinase,MMPs)表达[9-10],降解皮肤内胶原纤维,从而促进皮肤衰老现象的发生。
  近年来针对氧化应激反应的抗皮肤光老化或光保护剂研究非常多[11],如人参皂甙Rd[12]、雷公藤红素[13]、红景天[14]等均有明显抗氧化及抗衰老作用。盐酸川芎嗪(TMP)是从传统中药川芎中提取出来的活性生物单体,其清除氧自由基的作用早被证实[4],在心血管系统、泌尿系统、神经系统方面的作用早有研究,但尚未有文献报道其对皮肤的作用。本研究选用盐酸川芎嗪作为研究对象,以UVA多次照射HDF细胞,探讨盐酸川芎嗪对UVA诱导HDF细胞发生氧化应激的保护作用。结果显示不同浓度盐酸川芎嗪对HDF细胞的体外增殖活性无明显作用。有文献报道[15-16],盐酸川芎嗪能抑制成纤维细胞的体外增殖且在浓度为250μg·ml-1时成纤维细胞增殖抑制率为50%,但其在浓度为100μg·ml-1以内的作用不明显,本研究中选取的药物作用浓度为0~100μg·ml-1,与雷水生、曹灵等[16-17]研究结论大致相符。更重要的是,本研究发现盐酸川芎嗪对多次UVA照射后的HDF细胞增殖活性有促进作用,具有一定的剂量依赖性,同时检测HDF细胞内ROS水平,结果发现盐酸川芎嗪能清除UVA照射后的HDF细胞内ROS,清除效果能接近假照射组的ROS总量值。这种现象提示在紫外线诱导成纤维细胞损伤,生长缓慢甚至停滞的过程中,ROS可能起到重要的作用。盐酸川芎嗪可能通过清除细胞内ROS,减轻细胞内氧化应激反应的程度,间接促进反复UVA照射后的HDF细胞增殖,发挥了一定的保护作用。   皮肤老化是在细胞衰老的基础上发生的。细胞衰老涉及复制衰老和应激诱导的提前衰老。长期慢性紫外线照射成纤维细胞可引起细胞应激性衰老,其过程涉及氧化应激、细胞自噬、凋亡等一系列过程[17]。细胞内ROS的累积是其中一个重要环节。本研究证实盐酸川芎嗪能在一定程度上改善反复UVA照射引起HDF细胞的增殖缓慢,清除细胞内ROS。因此,笔者推测盐酸川芎嗪可能为潜在的光保护剂,甚至可能具有抗皮肤光老化的作用,这些推测有待进一步研究论证。
  [参考文献]
  [1]冯信忠.皮肤老化与光老化[J].中华医学美学美容杂志,2001,7(3):164-166.
  [2]Van Laethem A,Nys K,Van Kelst S,et al.Apoptosis signal regulating kinase-1 connects reactive oxygen species to p38 MAPK-induced mitochondrial apoptosis in UVB-irradiated human keratinocytes[J].Free Radic Biol Med,2006,41(9):1361-1371.
  [3]Zhang HJ,Yan YL,Zhang ZX, et al. The apoptosis of human small cell lung cancer H446 cells induced by tetramethylpyrazine[J].Cancer Research on Prevention and Treatment,2003,30(6):452-454.
  [4]顾迎春,于晓玲,郭维军.川芎嗪后处理对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用[J].国际心血管病杂志,2009,36(5):304-307.
  [5]Zheng CY,Xiao W,Zhu MX,et al.Inhibition of cyclooxygenase-2 by tetramethylpyrazine and its effects on A549 cell invasion and metastasis[J].Int J Oncol,2012,40(6):2029-2037.
  [6]Zhang YX,Liu XM, Zuo T,et al.Tetramethylpyrazine reverses multidrug resistance in breast cancer cells through regulating the expression and function of P-glycoprotein[J].Med Oncol, 2012,29(2):534-538.
  [7]Cooper SJ,Bowden GT.Ultraviolet B regulation of transcription factor families: roles of nuclear factor- kappaB (NF-kappaB) and activator protein-1(AP-1) in UVB-induced skin carcinogenesis[J]. Curr Cancer Drug Targets,2007,7(4):325-334.
  [8]Kovacs D,Raffa S,Flori E,et al. Keratinocyte growth factor down-regulates intracellular ROS production induced by UVB[J]. J Dermatol Sci,2009,54(2):106-113.
  [9]Yao J,Liu Y,Wang X,et al.UVB radiation induces human lens epithelial cell migration via NADPH oxidase-mediated generation of reactive oxygen species and up-regulation of matrix metalloproteinases[J].Int J Mol Med,2009,24(2):153-159.
  [10]Scharffetter KK, Brenneisen P, Wenk J, et al. Photoaging of the skin from phenotype to mechanisms[J].Exp Gerontol,2000,35(3):307-316.
  [11]赵敏玲,刘仲荣.中医药防治皮肤光老化的研究进展[J].中国美容医学,2012,21(6):1076-1078.
  [12]邓茂,钟桂书,雷启蓉.人参皂甙Rd对培养光老化真皮成纤维细胞影响的实验研究[M].皮肤性病诊疗学杂志,2010,17(6):403-406.
  [13]钟桂书,何渊民,廖勇梅.雷公藤、人参与芳维甲酸乙酯对培养光老化真皮成纤维细胞的影响[J].中国组织工程研究与临床康复,2010,14(02):267-271.
  [14]沈干,金钰,陈德监,等.人参皂苷Rb1与红景天苷对抗皮肤光老化作用的研究[J].东南大学学报(医学版),2010,29(3):336-339.
  [15]雷水生,唐省三,张端莲,等.川芎嗪对瘢痕成纤维细胞形态和增殖抑制的影响[J].齐齐哈尔医学院学报,2003,24(6):606-607.
  [16]曹灵,孙兴旺,于国华,等.川芎嗪对人肾间质成纤维细胞增殖和形态的影响[J].现代预防医学,2006,33(10):1936-1937,1942.
  [17]Debacq-Chainiaux F,Borlon C,Paseal T,et al. Repeated exposure of human skin fibroblasts to UVB at subcytotoxic level triggers premature senescence through the TGF-betal signaling pathway[J]. J Cell Sci,2005,118(4):743-758.
  [收稿日期]2014-11-27 [修回日期]2015-01-09
  编辑/张惠娟
其他文献
[摘要]目的:探讨中小面积头皮缺损的皮瓣修复方法。方法:对我院自2007年1月以来收治的24例中小面积的头皮缺损患者行相机快门样皮瓣修复,观察手术治疗效果。结果:22例均Ⅰ期修复,2例皮瓣远端少许坏死,经换药愈合,效果满意。结论:相机快门样皮瓣是一种修复中小面积头皮缺损的有效方法。  [关键词]头皮缺损;相机快门样皮瓣;修复  [中图分类号]R622 [文献标识码]A [文章编号]1008-645
期刊
[摘要]目的:探讨自体真皮脂肪瓣在修复陈旧性外伤性鼻根凹陷伴眉弓凹陷的可行性及效果。方法:回顾性分析2010年5月至2014年1月在我院以自体真皮脂肪瓣作为填充材料的10例鼻眶筛骨骨折后鼻根部及眉弓处塌陷患者。切取自体腹部真皮脂肪瓣(面积7.0cm×5.0cm×1.0cm到3cm×2cm×1cm不等)沿2处眉上切口填充于凹陷处并固定。随访观察时间平均4.3个月。结果:9例患者眉弓及鼻外形改善满意,
期刊
[摘要]目的:应用锥形束CT(Cone Beam Computed Tomography,CBCT)分析切牙管与上颌中切牙牙根的位置关系。方法:选取2009~2013年来我院种植科拟行上中切牙即刻种植患者180例,男女比例为1:1,通过CBCT的水平位、矢状位、冠状位及三维图像对析切牙管与上颌中切牙牙根位置关系进行定量分析及准确测量,采用单因素方差分析,t检验及Bonferroni法对结果进行统计
期刊
[摘要]目的:探讨四肢外伤后皮肤瘢痕的治疗方法。方法:收集2006年-2010年到本院诊治的22例四肢外伤后皮肤局部瘢痕明显增生隆起的患者。全部病例行瘢痕切除后或行切缘皮下松解后拉拢缝合,或行取植皮术覆盖,均细针细线缝合,术后行放射治疗。结果:22例患者治疗后随访2年,15例切口愈合后未再出现明显瘢痕增生隆起,5例切口出现I级或Ⅱ级瘢痕生长,2例再出现切口明显瘢痕增生隆起呈硬条索状(无效,占9.1
期刊
[摘要]目的:探讨品管圈活动在VSD术后护理中的应用效果。方法:在开展品管圈活动前组织理论知识的学习,成立品管圈小组,确定VSD术后护理为活动主题,分析VSD术后护理中存在的问题,拟定改进措施并实施。结果:品管圈活动的开展使VSD术后护理中存在的问题明显减少,并能得到及时的解决。结论:品管圈活动不仅提高了护士工作积极性,主动参与意识、慎独精神及团队合作意识增强,而且提高了患者和医生的满意度。  [
期刊
[摘要]目的:研究导管外置式皮肤扩张方法的临床应用,为整形外科提供简单、安全的皮肤扩张新技术。方法:选择皮肤扩张术适应证患者752例,经皮肤小切口作扩张区皮下间隙剥离并埋入扩张器,术后4d开始间断注水扩张。观察扩张期并发症发生率和皮肤扩张失败率。结果:752例共1 883个扩张部位,扩张时间30~113d,平均82.7d。总并发症244个,总并发症发生率为12.96%。其中,感染并发症为8.66%
期刊
[摘要]目的:探讨利用锥体束CT预测颌骨囊肿骨量缺失的新方法。方法:随机选取我院接诊的颌骨囊肿患者作为研究对象,拍摄锥体束CT,利用eXamVision软件进行测量,采用公式V=X*Y*Z对颌骨骨量缺失进行预测。结果:该方法所得数据能近似得出颌骨囊肿骨量缺失体积。结论:对颌骨囊肿缺失骨量的术前预测有助于术中植骨及手术方案的选择,锥体束CT能较准确的预测骨量的缺失体积,具有较好的临床指导意义。  [
期刊
[摘要]目的:观察半导体激光对耳后延迟皮瓣加自体肋软骨立体支架法耳再造术后耳廓多毛的治疗效果。方法:使用美国科医人(Lumenis)公司Lightsheer 800 nm半导体激光进行治疗。耳后延迟皮瓣加自体肋软骨立体支架法耳再造术III期手术后1~3个月开始行激光脱毛治疗。结果:19例患者通过1~7次的脱毛治疗,均取得了良好的效果,治疗期间无严重的不良反应。结论:Lightsheer 800 n
期刊
[摘要]目的:探讨口轮匝肌重建在单侧唇裂术后继发畸形矫正中的作用。方法:采用患侧上唇直线、弧线或“T”形切口,同时行裂隙侧口轮匝肌重建。结果:采用此方法对52例单侧唇裂术后继发畸形进行矫正,术后随访3-9个月,取得满意的效果。结论:口轮匝肌重建是单侧唇裂术后继发畸形矫正获得良好疗效的重要保障。  [关键词]口轮匝肌;重建;单侧唇裂术后继发畸形  [中图分类号]R782 [文献标志码]A [文章编号
期刊
[摘要]目的:通过骨性错牙合患者正畸治疗中肌功能训练的依从性分析,为正畸临床探索行之有效的肌功能训练提供依据。方法:选取骨性错牙合伴口周肌功能异常患者78例(男35例,女43例),年龄16~39岁。进行相应的肌功能指导与训练,采用自行设计的依从性评价表,每1~2个月正畸复诊时检查、记录患者肌功能训练的进行和配合情况,连续记录6次。结果:6次均能按要求正确、熟练进行者(依从性好)15例(占19.23
期刊