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目的: 通过检测麦冬多糖对光老化人皮肤成纤维细胞(HDF)生存率的影响,对抗氧化酶活力的作用,及有关基因和蛋白表达量的作用,研究麦冬多糖对光老化HDF细胞的保护作用;通过HE染色观察各组小鼠背部皮肤组织病理变化,测量小鼠皮肤组织中羟脯氨酸(Hyp)含量和相关抗氧化指标的变化,探究不同剂量的麦冬多糖联合胶原蛋白粉对光老化小鼠皮肤的防治作用。探讨麦冬多糖防治皮肤光老化的作用机理,丰富胶原蛋白的功效,为中医从肺论治皮肤光老化提供实验依据。 方法: 实验用不同浓度的麦冬多糖作用于光损伤的HDF细胞,用CCK-8方法判定其在24h、48h、72h三个时间点对HDF细胞的生存率影响,培养细胞48h,选择适宜的造模剂量,及麦冬多糖剂量作用范围。造模给药48h后,检测HDF细胞生存率。使用MST-1法、生化法、TBA法分别检测光老化HDF细胞内SOD、GSH-Px活力和MDA含量,运用Western Blot方法和QPCR方法测定各组细胞内基质金属蛋白酶-1(MMP-1)、基质金属蛋白酶-3(MMP-3)、原癌基因(c-Jun)蛋白和基因的相对表达量,使用酶联免疫吸附实验(ELISA)检测各组细胞的培养上清液中人Ⅰ型前胶原(PCⅠ)的表达情况。动物实验设定对照组、模型组、胶原蛋白粉组、高剂量麦冬多糖组、高、中、低剂量麦冬多糖联合胶原蛋白粉组,通过苏木精-伊红(HE)染色观察各组小鼠背部皮肤组织病理学改变,同时检测皮肤组织中的SOD、GSH-Px活力、MDA、Hyp含量。 结果: 1、细胞生存率实验:使用1μg/mL、10μg/mL、100μg/mL、1mg/mL、10mg/mL的麦冬多糖分别作用细胞24h、48h、72h,CCK-8检测细胞生存率结果显示,1μg/mL与空白组生存率差异不显著,10μg/mL、100μg/mL、1mg/mL、10mg/mL与空白组比较生存率差异均显著,10μg/mL、100μg/mL、1mg/mL、10mg/mL组间差异没有显著的统计学意义。24h、48h对HDF细胞增殖作用差异不显著,72h与24h、48h差异存在显著的统计学意义,孵育72h后,麦冬多糖对HDF的增殖作用没有24h、48h明显。麦冬多糖浓度在1μg/mL~100μg/mL之间,对HDF细胞的增殖作用随着浓度增加而增大,浓度100μg/mL~10mg/mL范围内,对HDF细胞的增殖作用趋于稳定。24h与48h对细胞生存率影响差异不显著,但整体48h比24h生存率高。实验选择10μg/mL、100μg/mL、1mg/mL三个浓度分别为高、中、低剂量,孵育时间为48h,考察麦冬多糖对UVB光照的HDF细胞的治疗作用。将100mJ/cm2、200mJ/cm2、300mJ/cm2三种光照剂量作用细胞,对照组不做任何处理。培养48h后,CCK-8检测结果显示,光照剂量为100mJ/cm2时,HDF生存率为89.34%,200mJ/cm2处理的HDF生存率为82.31%,300mJ/cm2处理的HDF生存率为63.63%。选用200mJ/cm2为本实验的造模光照剂量。10μg/mL、100μg/mL、1mg/mL的麦冬多糖作用光损伤的HDF细胞48h,CCK-8结果表明模型组生存率82.58%,10μg/mL生存率84.33%,两组差异不显著。100μg/mL生存率90.58%,1mg/mL生存率92.25%,与模型组比较差异有显著的统计学意义,但两组间差异不显著。 2、氧化指标的检测:WST-1方法检测细胞内SOD活力和生化法测GSH-Px活力结果表明,模型组SOD、GSH-Px的酶活力明显低于对照组,差异有统计学意义;10μg/mL的麦冬多糖给药组SOD与GSH-Px活力与模型组差异不显著,100μg/mL、1mg/mL麦冬多糖给药组SOD与GSH-Px活力显著高于模型组,其中,1mg/mL给药组SOD活力与对照组差异无统计学意义。TBA法测MDA含量结果显示,模型组MDA含量显著高于对照组,10μg/mL、100μg/mL、1mg/mL麦冬多糖给药组MDA含量降低,10μg/mL组与模型组差异不显著,100μg/mL、1mg/mL给药组与模型组差异具有显著的统计学意义。 3、Western Blot实验:相较于对照组,模型组MMP-1、MMP-3、c-Jun蛋白表达量显著升高,给药组降低UVB引起的与光老化有关的蛋白高表达情况,且呈剂量依赖关系。其中,1 mg/mL麦冬多糖治疗组HDF细胞MMP-1表达量与对照组差异不显著。 4、QPCR实验:模型组细胞内MMP-1、MMP-3、c-Jun基因表达增多,麦冬多糖给药组显著降低UVB引起的基因高表达情况,随着剂量增大改善效果越明显。 5、ELISA实验:相较于对照组,模型组HDF细胞上清液中人Ⅰ型前胶原(PCⅠ)含量明显降低,三种剂量的麦冬多糖给药组均提高PCⅠ含量,其中高剂量给药组与模型组差异具有显著统计学意义。 6、HE染色:对照组皮肤表皮薄且平滑;模型组表皮严重皱缩,角质化严重;麦冬多糖高剂量组表皮明显变薄,角质化程度减轻;胶原蛋白粉组小鼠表皮光老化症状改善,但程度不及高剂量麦冬多糖组;胶原蛋白粉联合高、中、低剂量的麦冬多糖灌胃不同程度的降低小鼠表皮厚度与角质化程度,均比单独使用胶原蛋白粉显著,并随着麦冬多糖剂量的增加,效果愈加明显。 结论: 1、UVB照射可造成HDF细胞光损伤,影响细胞增殖;同时使小鼠皮肤呈现光老化症状。 2、一定浓度的麦冬多糖不会抑制HDF细胞增殖,对HDF细胞没有毒性。10μg/mL、100μg/mL、1mg/mL麦冬多糖能提高光损伤的HDF细胞生存率,减轻UVB对细胞的损伤。 3、麦冬多糖能缓解UVB引起的HDF细胞和小鼠皮肤的氧化损伤,提高抗氧化酶活力,降低MDA含量。与胶原蛋白粉联合使用,提高其抗氧化作用,提高光老化小鼠皮肤内Hyp含量,增强皮肤组织内胶原蛋白量。 4、麦冬多糖可以降低光老化的典型指标MMP-1、MMP-3及分子机制相关的c-Jun的蛋白与基因表达量,提高HDF细胞培养液中人PCⅠ的含量。但是,10μg/mL、100μg/mL的麦冬多糖对培养液中PCⅠ含量无明显作用,1mg/mL的麦冬多糖对细胞培养液内PCⅠ含量有显著的调节作用。说明除MMP-1、MMP-3外,还有其它因子参与调节PCⅠ表达。 5、麦冬多糖单独使用可明显改善小鼠皮肤光老化症状,与胶原蛋白联合使用增强其抗UVB光损伤的效用。为中医从肺论治皮肤光老化的深入研究提供实验学参考。