补骨脂酚对UVB诱导HaCaT细胞凋亡因子p53和caspase—3表达的影响

来源 :中国美容医学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hudongfei
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:探讨补骨脂酚对UVB诱导HaCaT细胞凋亡因子p 53和caspase-3表达的影响及其机制。方法:四甲基噻唑蓝[3-(4,5-Dimethyl-2-Thiazolyl)-2,5-Diphenyl Tetrazolium Bromide,MTT]法检测不同浓度补骨脂酚对正常细胞增殖的影响。实验设计分为四组,空白组、模型组、雌二醇组及补骨脂酚组。以照射强度0.61mW/cm2,照射时间10min,建立HaCaT细胞凋亡模型;MTT法检测各组细胞增值率;活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)试剂盒检测各组细胞中ROS含量变化;线粒体膜电位检测试剂盒(JC-1)检测各组细胞线粒体膜电位变化;实时定量PCR(Reverse transcriptional PCR,RT-PCR)检测各组细胞中caspase-3 mRNA表达水平;蛋白免疫印迹法(Western Blot)检测各组细胞中p53、caspase-3蛋白表达水平。结果:10-6mol/L补骨脂酚组细胞增值率无明显变化(P>0.05),但是可降低ROS含量、线粒体膜电位、caspase-3mRNA表达量、p53及caspase-3蛋白表达量(P<0.05)。结论:补骨脂酚可抑制UVB诱导的HaCaT细胞凋亡,其作用机制主要是通過降低细胞内活性氧的含量、降低细胞线粒体膜电位、抑制p53及caspase-3的表达。
  [关键词]补骨脂酚;UVB;HaCaT;凋亡;p53;caspase-3
  [中图分类号]R285.5 [文献标志码]A [文章编号]1008-6455(2017)07-0037-04
  紫外线包括UVA(长波)、UVB(中波)及UVC(短波)三种不同波长。其中UVB虽然波长短,但是辐射强度大,可以穿透表皮,因此UVB越来越引起人们的关注。紫外线照射剂量超过皮肤承受能力,会引发皮肤炎症、老化、凋亡甚至皮肤癌。豆科植物补骨脂干燥成熟种子中除了含有补骨脂素及异补骨脂素,还含有少量的补骨脂酚。补骨脂酚是补骨脂挥发油的主要成分,约占60%。研究表明,补骨脂酚具有抗炎、抗氧化、抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗抑郁以及雌激素样作用。近几年来,补骨脂酚的研究越来越多,有报道称,补骨脂酚对成纤维光老化衰老基因具有调控作用,与本实验研究结果相近。本研究选择UVB诱导HaCaT细胞凋亡模型作为研究对象,观察补骨脂酚对UVB诱导HaCaT细胞凋亡因子p53、caspase-3 mRNh及蛋白表达的影响。
  1材料和方法
  1.1实验材料:细胞株为人永生化角质形成细胞,来源于上海中乔新舟有限公司。
  主要仪器:SS-01B型UVB紫外光疗仪(上海希格玛高技术公司);MK3型酶标仪(上海热电仪器有限公司);SmartChemi500型一体式微型化学发光成像仪(北京赛智创业有限公司)。
  试剂:补骨脂酚标准品(成都曼思特生物科技有限公司,批号:MUST-15012210);雌二醇标准品(中国药品生物制品检定所);DMEM培养液(Hyclone公司,批号:NZM1301);胎牛血清(FBS)(Hyclone公司,批号:NYB0614);四甲基噻唑蓝(MTT)(Sigma公司,批号:021005);线粒体膜电位检测试剂盒(JC-1)(碧云天生物技术);小鼠抗人β-actin单克隆抗体(北京中杉金桥有限责任公司);兔抗人p53多克隆抗体(南京恩晶生物科技有限公司);兔抗人caspase-3多克隆抗体(博奥森生物有限公司);羊抗小鼠二抗(博士德生物有限公司);羊抗兔二抗(博士德生物有限公司)。
  1.2实验方法
  1.2.1溶液配制:雌二醇溶液配制:将0.23mg雌二醇粉末放入到2ml无水乙醇中进行混合,加入吐温250μl,再使用DMEM培养液进行10倍稀释,最终浓度达到1×10-7mol/L,最后0.22Pm微孔滤膜过滤除菌,-20℃冰箱保存待用。
  补骨脂酚溶液配置:精密称取补骨脂酚2.54mg,用10μl二甲基亚砜(Dimethylsulfoxide,DMS0)将其充分溶解,再加I)MEM基础培养基定容至10ml,浓度为10-3mol/L,0.22μm滤膜滤过除去细菌及杂质,DMEM培养液稀释补骨脂酚,稀释浓度分别为10 4mol/L、10-5mol/L、10-6mol/L、10-7mol/L、10-8mol/L、10-9mol/L、10-10mol/L、10-11lmol/L等9个浓度,-20℃冰箱保存待用。
  JC-1染色工作液配置:将8ml纯水加入到50μl JC-1(200×)中进行混匀,再加入2ml JC-1染色缓冲液(5×)混匀即可。
  JC-1染色缓冲液(1×)配置:取3ml JC-1染色工作液(5×)加入12ml纯水,混匀,放于冰浴中保存待用。
  1.2.2 HaCaT细胞凋亡模型的建立及分组:参照文献,按每孔15×103个细胞接种于96孔板,将其分为空白组、模型组、10-7mol/L雌二醇及10-6mol/L补骨脂酚组。培养24h后,空白组及模型组分别加入新的培养液继续培养;10-7mol/L雌二醇及10-6mol/L补骨脂酚组分别加入相应的药物溶液培养。24h后,空白组更换新的培养液,使用铝箔纸盖上继续培养24h;模型组、10-7mol/L雌二醇及10-6mol/L补骨脂酚组弃去培养液,分别加入200μl磷酸盐缓冲液(Phosphate Buffered Solution,PBS)覆盖,选择最佳照射时间10min进行照射,弃去PBS后继续加入新的培养液继续培养24h。最终,加入20μl MTT及150μl DMSO,酶标仪检测各组细胞吸光值。   1.2.3细胞增长率测定:参照文献,取对数生长期细胞,接种于96孔板,培养24h,根据预实验结果,选定10-11、10-10、10-9、10-8、10、1-7、10-6、10-4及10-3mol/L九个浓度补骨脂酚加入96孔板中,继续培养24h,弃去旧培养液,继续加入新培养液培养24h,再加入20μl MTT及150μl DMSO,于492nm波长处酶标仪检测每组间细胞的吸光值。细胞增殖率=给药组OC值/空白组OD值(其值设为1)×100%。
  1.2.4 ROS试剂盒检测ROS含量:取对数生长期的细胞,消化、离心,接种于6孔板后,进行分组,分别为空白组、模型组、10-7mol/L雌二醇及10-6mol/L补骨脂酚组,于37℃5%CO2培养箱中培养,72h后取出,弃掉培养液,加入1mlDCFH-DA(10μM/L)溶液,放于培养箱孵育20min,每隔5min颠倒混匀一下,使探针和细胞充分接触。采用无血清的培养液洗涤3次,PBS清洗3次,加入胰蛋白酶进行消化,培养液终止消化,离心,放于1.5ml离心管中,加入1mlPBS重悬细胞,滤网滤过。最后,使用流式细胞仪检测各组细胞中ROS含量。
  1.2.5线粒体膜电位试剂盒检测各组细胞膜电位变化:建模成功后,收集每组细胞分别放于1.5ml离心管中,参照文献,每管中分别加入0.5ml培养液及0.5ml JC-1染色工作液混匀,37℃培养箱中孵育20min,加入1ml JC-1染色缓冲液(1×)重悬,6009 4℃离心5min,弃上清,重復2次,再加入1ml JC-1染色缓冲液(1×)重悬,流式细胞仪进行检测。
  1.2.6 RT-PCR测定各组细胞中mRNA表达水平:建模成功后,Trizol试剂、氯仿、异丙醇、75%乙醇提取各组RNA,使用Nano-100微量分光光度计测定RNA纯度和浓度,计算所需体积数,按照逆转录试剂盒说明书将RNA逆转录为eDNA,然后以cDNA为模板进行实时定量PCR。caspase-3引物(F:5’-TGGTTCATCCAGTCECl3TG-3’,R:5’-ATTCTGTTGCCAC-TITTCG-5’)。
  反应程序:预变性95℃ 5min,变性95℃ 30s,退火/延伸60℃ 60s,30个循环。本实验的循环数即Ct值、融解曲线和扩增曲线可从real-time PCR上直接读取。β-actin作为各处理组的内参基因,caspase-3等目的基因在处理组相对于对照组的AACt值计算得出:AACt=(Ct目的基因Ct内参基因)处理组-(Ct目的基因-Ct内参基因)对照组,按照公式可算出各组caspase-3等目的基因相对于对照组表达量:目的基因相对表达量=2-ΔΔCt。
  1.2.7 Western Blot检测各组细胞中蛋白表达水平:建模成功后,按300μl/瓶加入RIPA裂解液,使用前2~3min需向裂解液内加入3μl PMSF(终浓度1mM),选用BCA试剂盒测蛋白浓度,电泳75min,转膜35min,封闭液封闭2h,一抗(1:300)孵育,于4℃条件下过夜。次日,二抗(1:10 000)孵育1h,加入TBST后放于床上震荡,重复3次,在膜上滴加发光工作液,把膜置于化学发光成像仪内,曝光并拍照,分析图像结果,应用Lane ID凝胶分析系统分析条带灰度(IOD),分析并获得各条带的灰度值,目的蛋白的表达水平根据靶条带的灰度值与内参(β-actin)的灰度值的比值来反映。
  1.3统计学分析:采用SPSS23.0软件进行分析,计量资料均用(x±s)表示,将用单因素方差分析(one-wayANOVA)进行分析,经组间比较方法,两两比较采用LSD法。P<0.05认为差异具有统计学意义。
  2结果
  2.1不同浓度补骨脂酚对细胞增殖率的影响:如表1所示,与空白组相比,10-11、10-10、10-9、10-8、10-7mol/L补骨脂酚组细胞增殖率明显上升(P<0.01),10-5、10-4、10-3mol/L补骨脂酚组细胞增殖率明显降低(P<0.05),10-6mol/L补骨脂酚组细胞增值率无明显变化,差异无统计学意义(P>0.05)。
  2.2补骨脂酚作用于光老化模型对细胞活性的影响:如表2所示,与空白组相比,模型组细胞增殖率明显下降(P<0.01);与模型组相比,10-7mol/L雌二醇组及10-6 mol/L补骨脂酚组细胞增殖率明显上升,差异具有统计学意义(P<0.05)。
  2.3 ROS含量测定结果:如表3所示,与空白组相比,模型组ROS含量明显升高(P<0.01);与模型组相比,10-7mol/L雌二醇组及10-6mol/L补骨脂酚组ROS含量明显降低,差异有统计学意义(P<0.05)。
  2.4线粒体膜电位测量结果:如表4所示,与空白组相比,模型组线粒体膜电位明显增加(P<0.01);与模型组相比,10-7mol/L雌二醇组及10-6mol/L补骨脂酚组线粒体膜电位明显降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。
  2.5各组细胞中caspase-3 mRNA表达量测定结果:如表5所示,与空白组相比,模型组中easpase-3 mRNA表达量升高(P<0.01);与模型组相比,10-7mol/L雌二醇组及10-6mol/L补骨脂酚组caspase-3 mRNA表达量均降低,差异具有统计学意义(P<0.01)。
  2.6各组细胞中p53、easpase-3蛋白表达量测定结果:如表6及图1所示,与空白组相比,模型组中P53及caspase-3蛋白表达量明显上升(P<0.01);与模型组相比,10-7mol/L雌二醇组及10-6mol/L补骨脂酚组中p53及easpase-3蛋白表达量明显下降,差异具有统计学意义(P<0.01)。
  3讨论
  皮肤易遭受紫外线辐射诱发细胞凋亡。因角质形成细胞位于皮肤表皮层,紫外线主要诱导角质形成细胞凋亡。其中p53可以被UVB诱导的DNA损伤所激活,细胞凋亡主要是由多个信号通路调控的死亡过程,p53蛋白在细胞的凋亡过程中占有重要的作用。p53蛋白和半胱氨酸盐酸天冬氨酸蛋白-3(caspase-3)是促凋亡基因,在DNA损伤、细胞凋亡、癌基因的激活等方面发挥重要作用。caspase-3蛋白酶作为细胞凋亡的终极指标,是参与细胞凋亡的关键酶,其中,caspase-3可以促使各种凋亡因子被激活,一旦被激活,可以使细胞内蛋白质降解,最终导致细胞死亡。p53参与调控线粒体凋亡通路,主要是通过对线粒体膜上Bcl-2家族蛋白成员的转录调控,使线粒体膜电位发生改变,最终导致激活caspases-3以及启动细胞凋亡级联反应。
  为了阐明补骨脂酚对HacaT细胞凋亡保护作用的机制,本研究继续观察补骨脂酚对凋亡相关基因(p53、caspase-3)表达的影响,结果显示,与空白对照组相比,模型组凋亡相关基因p53、caspase-3表达水平显著升高,该结果与模型组HaCaT细胞凋亡水平显著升高相一致。而给予10-7mol/L雌二醇及10-6mol/L补骨脂酚治疗后,与模型组相比,治疗组HaCaT细胞凋亡水平显著降低。
  综上所述,本研究结果证实补骨脂酚对HaCaT细胞凋亡保护作用的机制可能是通过调节p53及caspase-3相关基因的表达。通过本实验研究发现,可以将补骨脂酚应用于天然化妆品中,为预防紫外线对皮肤的破坏奠定一定的理论基础。
其他文献
[摘要]目的:探讨上睑提肌折叠缩短术和额肌瓣悬吊术矫正上睑下垂的效果。方法:采用上睑提肌折叠缩短术和额肌瓣悬吊术对不同程度的上睑下垂进行矫正。结果:本组52例,切口均一期愈合,未出现并发症;16例获得随访,上睑下垂明显改善,重睑线自然、对称;其中2例中度上睑下垂,采用上睑提肌折叠缩短术矫正未见改善,半年后采用额肌瓣悬吊矫正效果满意。结论:上睑提肌缩短术是矫正轻度上睑下垂的首选方法,额肌瓣悬吊术是矫
期刊
[摘要]创伤或肿瘤导致的软组织缺损是整形科的常见问题,现有的组织瓣移植、人工材料充填或脂肪移植等方法均有一定局限性。脂肪干细胞(adipose-derived stem eells,ASCs)是来自脂肪组织的具有多向分化潜能的干细胞,基于ASCs的干细胞治疗,或利用其成脂分化能力构建组织工程脂肪,为软组织缺损的修复重建提供了新的思路,在整形美容和再生医学中展示了良好的前景。体外利用药物和化学试剂诱
期刊
[摘要]目的:本研究通过建立肥胖小鼠动物模型,分析比较胆汁酸膜受体TGR5多种配体的减肥及降糖效果,以筛选出TGR5最佳配体。方法:选取6周龄C57BL/6野生型小鼠,随机分为2组,分别用NF、HF喂养10周后,NF组小鼠采用NF继续喂养10周;将HF组小鼠分为7组,分别用HF、HF+OA(H)、HF+OA(L)、HF+CDCA、HF+CA、HF+DCA、HA+LCA喂养10周。共喂养20周后进行
期刊
[摘要]目的:评价引导组织再生术(GTR)在错(牙+合)畸形伴牙周病患者治疗中的应用价值。方法:共纳入68例患者,随机分为对照组和实验组,每组34例。对照组:进行正畸和牙周病治疗;实验组:治疗的同时应用GTR(Bio-Oss骨胶原联合Bio-Gide胶原膜),对比治疗后6个月患者的正畸疗效,治疗前、治疗后1个月和6个月的牙周指标包括探诊深度(PD)、附着丧失(AL)、牙龈退缩(GR)和骨密度值。结
期刊
[摘要]目的:探讨下颌角截骨及颧骨颧弓内推一次性面部轮廓整形术的可行性,手术技巧及注意事项。方法:选取2010年8月-2015年10月来笔者科室接受面部轮廓整形的患者25例,经充分沟通后接受颧骨颧弓内推及下颌角截骨同时隆颏术,定期随访并观察术后效果。结果:整个手术过程平均耗时3.5h,所有患者术后随访6个月~5年,手术切口均一期愈合。其中1例患者术后口角轻度歪斜,经神经营养对症治疗3周后恢复正常。
期刊
[摘要]目的:研究含吡硫翁锌、水杨酸的头皮洗护产品在改善脂溢性皮炎的头皮瘙痒、头屑和皮脂溢出方面的效果和安全性。方法:入选33例有不同程度脂溢性皮炎的受试者,使用该头皮洗护产品。分别在第0天、7天、28天随访,通过皮肤镜和黏着性头屑十级评分(ASFS)评价头皮屑严重程度;检测头皮皮脂分泌率、经皮水分丢失(TEWL)。结果:受试者在使用含吡硫翁锌、水杨酸的头皮洗护产品后头屑明显减少,ASFS评分降低
期刊
[摘要]目的:对比膨体聚四氟乙烯(expanded polytetraf luoroethylene,ePTFE)与硅胶的体外生物相容性,为临床上ePTFE的广泛应用提供实验依据。方法:采用密度梯度离心法分离培养人骨髓间充质干细胞(human mesenchymal stem cells,hMSCs),取第3代细胞通过流式检测、茜素红和油红0染色进行干细胞鉴定,将hMSCs分别与ePTFE和硅胶材
期刊
[摘要]目的:使用光固化树脂修复前牙,探讨其在修复中的应用效果。方法:选取光固化树脂进行前牙修复的患者105例,进行连续观察并统计5年内患者的前牙修复效果。结果:术后5年内光固化复合树脂前牙修复总有效率分别为90.8%、85.6%,79.1%、75.8%、73.4%,前牙修复总有效率自第3年起降低幅度较大,相较于第1年,差异具有统计学意义(P<0.05)。前牙修復总有效率在第5年为73.4%,与第
期刊
[摘要]目的:探讨生理性支抗Spee氏弓矫治器的M-LF托槽与MBT自锁托槽在排齐和整平牙列过程中上颌牙弓宽度的变化,为临床应用提供参考。方法:选取60例非拔牙的正畸患者,分别应用M-LF托槽与MBT自锁托槽排齐和整平上颌牙列,在T1阶段和T2阶段(即应用0.018×0.02 5NiTi方丝排齐整平结束时)分别制取患者上颌模型,选用尖牙间宽度等多项测量标志点進行测量,比较两者上颌牙弓宽度的差异。结
期刊
[摘要]目的:分析云南籍大学生微笑特征,为口腔临床治疗及效果评价提供参考。方法:采用数码相机记录134例大学生(男61例,女73例,平均年龄19岁)静息位和最大微笑位的正面像,用Photoshop CS3软件分析微笑特征的定性和定量指标。结果:牙齿显露情况和微笑协调性等定性指标在男女性别间无统计学差异,定量指标颊隙率和上唇动度性别差异有显著性。高、中、低位笑线组的微笑指数间有统计学差异,但上唇动度
期刊