UVB 誘導(dǎo)下脂肪干細胞的抗衰老機制

朱美抒 (廣東省深圳市第二人民醫(yī)院燒傷整形科，廣東 深圳 518000)

衰老為正常且不可逆轉(zhuǎn)的生物學現(xiàn)象，延緩機體衰老為延長人體壽命的重要手段。臨床研究指出細胞增殖能力下降與衰老的發(fā)生與發(fā)展顯著相關(guān)，且脂肪干細胞分泌的細胞因子能夠有效促進成纖維細胞的細胞增生，發(fā)揮一定抗氧化及抗凋亡功能，從而實現(xiàn)抗衰老［1］。但其具體下游機制尚不明確。本研究試圖通過中波紫外線誘導(dǎo)脂肪干細胞與成纖維細胞衰老，檢測其中多種蛋白的表達，探討脂肪干細胞的抗衰老機制，報告如下。

1 資料與方法

1.1 實驗材料:儀器與試劑生物素標記抗體芯片-1(廣州瑞博奧)、DMED 細胞培養(yǎng)基(武漢博士德)、2×SDS 蛋白裂解液(Beyotime)、Genepix 4000B 激光掃描儀(Molecular Devices)、紫外交聯(lián)儀(上海蘭儀)等;人皮膚成纖維細胞及人脂肪干細胞均由華中科技大學同濟醫(yī)學院提供。

1.2 實驗方法:體外培養(yǎng)人皮膚成纖維細胞及人脂肪干細胞，取第3 代細胞開展實驗。取成纖維細胞(對照組)及脂肪干細胞(觀察組)，按106 個/皿接種至直徑10 cm 培養(yǎng)皿中，各組均12 個培養(yǎng)皿。利用紫外交聯(lián)儀以40 mJ/cm2劑量UVB 行單次照射以誘導(dǎo)衰老。照射48h 后，每培養(yǎng)皿取細胞，按700 個/cm2接種至96 孔板(每皿4 孔)，鏡下觀察細胞形態(tài)學變化。同時分別于照射開始即刻、照射12 h、24 h、48 h、72 h(分別標記為T0～T4)，收集適量細胞，行Western Blotting 法半定量檢測其PDGFRα 蛋白、MMP-24 蛋白的表達。

1.3 統(tǒng)計學方法:應(yīng)用SPSS19.0 統(tǒng)計學軟件處理數(shù)據(jù)。計量資料按均數(shù)±標準差表示，行t 檢驗及F 檢驗，以P ＜0.05 為差異具備統(tǒng)計學意義。Western Blotting 結(jié)果以Bio-Rad 公司相關(guān)分析軟件進行分析。

2 結(jié)果

2.1 細胞形態(tài)學變化:觀察組均未見明顯細胞形態(tài)變化;對照組細胞外形寬大、扁平，細胞核內(nèi)顆粒增加、細胞質(zhì)呈透明態(tài)，此為典型衰老形態(tài)。

2.2 兩組PDGFRα 蛋白表達:兩組在T0 時刻PDGFRα 蛋白表達無明顯差異，T1 ～T4 時刻，觀察組該指標明顯高于對照組，見表1。同時觀察組組內(nèi)變化不明顯(F=1.17，P ＞0.05)，但對照組隨時間延長，其表達水平明顯下降(F=37.71，P ＜0.001)。

2.3 兩組MMP-24 蛋白表達:兩組在T0時刻MMP-24 蛋白表達無明顯差異，T1～T4時刻，觀察組該指標明顯低于對照組，見表2。同時觀察組組內(nèi)變化不明顯(F=1.03，P ＞0.05)，但對照組隨時間延長，其表達水平明顯上升(F=35.53，P ＜0.001)。

表1 兩組PDGFR α 蛋白表達

表1 兩組PDGFR α 蛋白表達

組別 例數(shù) T0 T1 T2 T3 T4觀察組 12 0.871±0.033 0.868±0.031 0.866±0.041 0.860±0.033 0.861±0.037對照組 12 0.875±0.041 0.713±0.051 0.661±0.031 0.614±0.033 0.604±0.051 t 值 -0.26 9.00 13.32 18.26 14.13 P 值 ＞0.05 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

表2 兩組MMP-24 蛋白表達

表2 兩組MMP-24 蛋白表達

組別 例數(shù) T0 T1 T2 T3 T4觀察組 12 0.571±0.036 0.568±0.042 0.556±0.041 0.563±0.043 0.566±0.041對照組 12 0.570±0.033 0.790±0.101 0.933±0.130 1.137±0.183 1.234±0.161 t 值 0.07 -7.03 -9.58 -10.58 -13.93 P 值 ＞0.05 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

3 討論

皮膚衰老是機體衰老的外觀性表現(xiàn)，其細胞機制在于成纖維細胞生理功能下降，部分研究證實紫外線刺激可加速其衰老［2］;另有動物研究指出脂肪干細胞抑制有助于抑制機體衰老［3］。但此抗衰老機制的下游分子學機制尚不明確。

基于此，本研究以脂肪干細胞和成纖維細胞為對象，于適量紫外線下誘導(dǎo)衰老。鏡下檢測顯示對照組已呈現(xiàn)典型衰老形態(tài)，但脂肪干細胞形態(tài)未出現(xiàn)明顯變化。這再次證實了紫外線對皮膚衰老的誘導(dǎo)作用及脂肪干細胞的抗衰老作用。

為深入探討其機制，本研究還對比了兩組細胞PDGFRα 蛋白和MMP-24 蛋白的表達，結(jié)果指出隨時間延續(xù)，觀察組上述蛋白的表達并未發(fā)生明顯變化，但對照組PDGFRα 蛋白明顯下降而MMP-24 蛋白明顯上升。這提示兩蛋白的表達變化可能與機體衰老有關(guān)，而脂肪干細胞的抗衰老機制可能為抑制兩者的異常表達。MMP-24 蛋白為基質(zhì)金屬蛋白酶家族主要成員，主要參與膠原蛋白、蛋白多糖等的降解;PDGFRα 蛋白則能夠促進細胞的分裂與增殖，為細胞生長發(fā)育、創(chuàng)傷修復(fù)過程中重要蛋白，上述分子學機制可能直接參與了機體的老化過程［4］。

總之，本研究能夠證實UVB 確能夠誘導(dǎo)成纖維細胞衰老;脂肪干細胞則能夠有效抑制UVB 的誘導(dǎo)衰老，其機制可能與其對PDGFR α 蛋白的低表達與MMP-24 蛋白的高表達的抑制作用有關(guān)。

［1］ 楊曉楠，畢 會，張?zhí)m成，等.脂肪干細胞在脂肪組織工程領(lǐng)域的應(yīng)用［J］.中華醫(yī)學美學美容雜志，2009，15(5):359.

［2］ 王 申，周炳榮，駱丹等.脂肪干細胞在皮膚光老化中的作用［J］.國際皮膚性病學雜志，2014，40(1):14.

［3］ 楊 春，李東飛，戴景興，等.異體脂肪源干細胞移植對大鼠的抗衰老作用［J］.解剖學報，2010，41(1):87.

［4］ 段富華，曾文欽，楊 春，等.維甲酸和睪酮單獨與聯(lián)合誘導(dǎo)脂肪源干細胞周期的變化［J］.中國組織工程研究，2014，18(41):6684.