編者按:
光老化被認(rèn)為是紫外線輻射損傷在皮膚老化基礎(chǔ)上的疊加,作為一種退變過程而引起人們的廣泛關(guān)注,尤其是A型長(zhǎng)波紫外線(UVA),UVA過度輻照將導(dǎo)致皮膚紅斑生成、ROS異常表達(dá)、MMPs、COX-2等生成并導(dǎo)致炎癥發(fā)生,推動(dòng)光老化。自噬與衰老密切相關(guān),具有許多共同的特征,在衰老機(jī)制的研究中發(fā)現(xiàn),細(xì)胞自噬能夠延緩器官功能退化,這表明兩者在細(xì)胞中可能發(fā)揮相似的功能和作用。隨著研究的進(jìn)展,許多證據(jù)提示:自噬,同樣可能與有機(jī)生物體內(nèi)最大的器官-皮膚組織的老化密切相關(guān)。研究證實(shí),自噬可以通過清除UV輻照細(xì)胞內(nèi)受損的蛋白質(zhì)和脂質(zhì),修復(fù)DNA,幫助細(xì)胞恢復(fù)代謝穩(wěn)態(tài),為光老化受損的皮膚提供保護(hù)作用。適度的自噬有助于抑制紫外線損傷皮膚角質(zhì)形成細(xì)胞,維持正常的細(xì)胞自噬水平有助于抵抗UVA所致的光老化。維生素K3(Vit K3)是一種合成的類似Vit K的物質(zhì),作為維生素原在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為活性形式。最近一些研究表明,Vit K3具有誘導(dǎo)細(xì)胞自噬的功能。
徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院皮膚科魏志平醫(yī)生與徐州醫(yī)科大學(xué)研究生院韓伊楊醫(yī)生團(tuán)隊(duì), 以人永生化角質(zhì)形成細(xì)胞(HaCaT細(xì)胞)作為體外UVA輻照光老化細(xì)胞的模型,旨在初步探索Vit K3對(duì)UVA輻照下角質(zhì)形成細(xì)胞的生物學(xué)作用,以期進(jìn)一步為光老化治療的研究提供理論依據(jù)和新的思路。
1 方 法
試劑與儀器:
維生素K3(美國(guó)Sigma公司);DMEM培養(yǎng)基(美國(guó)Gibco公司);胎牛血清(杭州四季青生物工程材料有限公司);CCK-8試劑盒(日本同仁有限公司);倒置熒光顯微鏡(美國(guó)賽默飛公司),兔抗人β-actin單克隆抗體(Abcam公司);兔抗人COX2單克隆抗體(Abcam公司);兔抗人MMP1單克隆抗體(Abcam公司);兔抗人LC3B單克隆抗體(Abcam公司);手提UVA紫外燈(徐州科諾公司)。Vit K3以二甲基亞砜(DMSO)配制成濃度為100mM的母液(DMSO濃度≤2‰)保存,使用時(shí)用DMEM培養(yǎng)基稀釋至工作濃度,現(xiàn)配現(xiàn)用。
細(xì)胞培養(yǎng)及實(shí)驗(yàn)分組:
HaCaT細(xì)胞株(上海復(fù)祥生物科技有限公司)。將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的HaCaT細(xì)胞消化、計(jì)數(shù)。以8×103 個(gè)/孔將細(xì)胞接種至96孔板,每組6個(gè)復(fù)孔,于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱過夜。運(yùn)用CCK8法測(cè)出Vit K3對(duì)細(xì)胞的最大無(wú)毒濃度,在此濃度之下預(yù)實(shí)驗(yàn),最終分為5組,即陰性組(只含培養(yǎng)液并進(jìn)行假照光)、單純光照組、0.125μM、0.25μM和0.5μM Vit K3藥物干預(yù)組。藥物干預(yù)組于照光前Vit K3預(yù)處理24h,照光后繼續(xù)孵育24h,陰性組及單純光照組則加入無(wú)血清培養(yǎng)基孵育相同時(shí)間。
構(gòu)建UVA光老化HaCaT細(xì)胞模型:
96孔板細(xì)胞貼壁后吸棄原培養(yǎng)基,用PBS清洗3次,每孔加入35μl冷PBS覆蓋細(xì)胞,用遮光板遮住不需要照射的細(xì)胞組,進(jìn)行UVA照光。紫外輻照儀測(cè)得本實(shí)驗(yàn)持有的UVA紫外燈燈管的光照強(qiáng)度平均約為5.02mW/cm2 。根據(jù)公式:光照劑量(mJ/cm2 )=光照強(qiáng)度(mW/cm2 )×光照時(shí)間(s)計(jì)算。為了達(dá)到分組所需的輻照劑量(5J/cm2 、10J/cm2 、15J/cm2 ),細(xì)胞需要分別暴露于UVA輻照下16.6min、33.2min、49.8min。
CCK-8法檢測(cè)Vit K3對(duì)HaCaT細(xì)胞活性的影響:終止培養(yǎng)后,每孔避光加入CCK-8試劑10μl(原96孔板每孔加入試劑量為90μl),置于培養(yǎng)箱中孵育2h,然后將96孔板移至酶標(biāo)儀中,在450nm波長(zhǎng)處測(cè)定每孔的吸光度(A值),實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。計(jì)算細(xì)胞存活率(%)=(給藥組A值-空白孔A值)/(陰性組A值-空白孔A值)×100%。
DCFH-DA熒光探針檢測(cè)HaCaT細(xì)胞內(nèi)ROS的水平:
培養(yǎng)結(jié)束后,DCFH-DA母液用無(wú)酚紅培養(yǎng)基稀釋避光孵育細(xì)胞30min,流式組消化收集細(xì)胞上機(jī)檢測(cè),在488nm激發(fā)波長(zhǎng)和530nm發(fā)射波長(zhǎng)下的熒光強(qiáng)度,每個(gè)樣品收集10 000個(gè)HaCaT細(xì)胞,保存并分析數(shù)據(jù)。拍照組,在倒置熒光顯微鏡下觀察并拍攝圖片。
Western blot法檢測(cè)Vit K3對(duì)HaCaT細(xì)胞中蛋白表達(dá)情況:
收集細(xì)胞,提取蛋白,將各組蛋白原液稀釋到同一濃度,然后用上樣緩沖液配平蛋白樣本,95℃孵育10min,制備好的蛋白樣品使用聚丙烯酰胺凝膠(SDS-PAGE)電泳,電轉(zhuǎn)到PVDF膜上,5%脫脂奶粉室溫封閉2h,一抗孵育,然后TBST洗膜,洗3次,每次5min,二抗孵育后,滴上ECL發(fā)光液,使用化學(xué)發(fā)光儀進(jìn)行顯色。
2 結(jié) 果
與單純光照組相比,維生素K3能夠促進(jìn)光老化HaCaT細(xì)胞的體外增殖,且呈濃度依賴性,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);藥物干預(yù)組HaCaT細(xì)胞的ROS含量降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);細(xì)胞 內(nèi)MMP1、COX2蛋白表達(dá)降低,LC3B表達(dá)增,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。


3 結(jié) 論
維生素K3能夠?qū)VA輻照HaCaT細(xì)胞提供光保護(hù)作用,其機(jī)制可能與促進(jìn)細(xì)胞自噬有關(guān)。
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