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MSCs对紫外线诱导皮肤光老化大鼠模型凋亡的影响

期刊级别: 综合论文写作指导
【摘要】 目的 研究骨髓间充质干细胞(MSCs)对紫外线诱导皮肤光老化模型大鼠皮肤细胞凋亡的影响。方法 采用15 W UVA和UVB紫外灯,每日照射大鼠背部裸露皮肤区2 h,共照射60 d。随机分为对照组、模型组及MSCs治疗组,每组10只。体外分离培养MSCs,在大鼠背部裸露皮肤区多点注射,1次/w,共8 w。取皮肤组织,利用RT-PCR方法检测。结果 治疗组Bax mRNA表达明显低于模型组(P<0.05),但接近于对照组(P>0.05)。治疗组Bcl-2 mRNA表达高于模型组(P<0.05),低于对照组(P<0.05)。结论 MSCs对紫外线诱导的皮肤光老化模型大鼠皮肤细胞有抑制凋亡作用。
【关键词】 骨髓间充质干细胞(MSCs);皮肤光老化;凋亡
  近年由于自然环境日益恶化,臭氧层受到破坏,过滤作用减弱,使到达地球表面的紫外线(UV)增多。过度的UV辐射严重地影响人类健康,紫外辐射会引起皮肤的光老化,使胶原纤维大量减少,弹力纤维变性,皮肤结缔组织严重损伤,导致皮肤松弛、下垂和皱纹加深;急性高剂量的紫外辐照会引起皮肤细胞的凋亡坏死,直接损害表皮的天然屏障功能〔1〕,临床特征性改变包括皱纹增多,纹理加深,皮肤松弛,干燥粗糙,弹性降低,毛细血管扩张,斑点状色素沉着以及良、恶性肿瘤等。
  1 材料与方法
  1.1 动物
  健康Wistar大鼠30只,清洁级,体重(250±20)g,由吉林大学实验动物中心提供,随机分为对照组、模型组及MSCs治疗组,每组10只。
  1.2 试剂与仪器
  L-DMEM 培养基、胎牛血清(GIBCO公司),RNA提取试剂盒(北京博迈德公司),胰蛋白酶( SIGMA公司),PCR仪凝胶成像系统(美国伯乐公司),倒置显微镜(日本Olympus)。
  1.3 骨髓间充质干细胞(MSCs)的分离、培养
  无菌分离Wistar大鼠股骨, L-DMEM培养基冲出骨髓,200目滤网过滤成单细胞,以1×105/ml接种于培养瓶中,37℃、5%CO2饱和湿度条件下培养,传至第三代备用。
  1.4 皮肤光老化模型制备
  电动剃须刀剔除大鼠背部毛发,采用15 W UVA和UVB紫外灯,每日照射2 h,共照射60 d,对照组大鼠不做任何干预。
  1.5 Bax、Bcl-2 mRNA在MSCs治疗皮肤光老化中的表达
  调mSCs细胞浓度为1×106/ml,在大鼠背部裸露皮肤区多点注射,每周1次,共8 w。颈椎脱臼处死各组动物,用锐利刀片取其背部照射区面积0.5 cm2大小的皮肤组织,采用RNA提取试剂盒提取RNA,根据GenBank上登陆的Bax、Bcl-2基因序列,以β-actin为内参照,设计、合成引物(见表1),进行RT-PCR反应,50℃预反应15 min,然后94℃ 2 min,94℃ 30 s、62℃ 30 s、72℃ 1.5 min,30个循环。取PCR反应液5 μl进行1.2%琼脂糖凝胶电泳,观察PCR扩增产物。
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  RT-PCR检测Bax、Bcl-2 mRNA在MSCs治疗紫外线皮肤光老化中的表达。治疗组Bax表达明显低于模型组(P<0.05);但接近于对照组(P>0.05)。治疗组Bcl-2表达高于模型组,低于对照组(P<0.05)。见图1。表1 RT-PCR检测中的引物序列图1 RT-PCR检测Bax、Bcl-2、mRNA在MSCs治疗紫外线皮肤光老化中的表达
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  皮肤光老化主要是长期UV照射介导的内在损伤的重叠反应,可引起细胞DNA损伤及突变。为修复损伤的DNA,细胞内的一些基因被激活,一些基因被抑制。若DNA损伤不能修复,便会诱导细胞凋亡。凋亡加速基因Bax和凋亡抑制基因Bcl-2被认为与细胞凋亡关系密切〔2~4〕。Bcl-2(B-cell-lymphoma/Leukemia-2)蛋白抑制细胞凋亡,可与Bax形成异源二聚体,通过阻断细胞色素C的释放,抑制下游caspase-3的激活,而达到有效地抑制细胞凋亡的发生〔5〕。而Bax(bcl-2 associated Xprotein)蛋白具有促进细胞凋亡作用,可直接和线粒体膜结合,形成线粒体跨膜通道,通过促进细胞色素C的释放达到促进细胞凋亡的发生〔6〕。Bcl-2和Bax形成了细胞凋亡的正负调控,两者的比例决定了细胞是否走向凋亡。研究发现MSCs移植在修复慢性损伤以及损伤组织的重建中都有着重要作用〔7〕。MSCs在体内实验参与皮肤组织的重建〔8,9〕。本研究成功培养了MSCs,将MSCs多点注射入皮肤光老化模型大鼠体内,治疗组Bax表达明显低于模型组,接近于对照组;Bcl-2表达高于模型组可见MSCs 抑制皮肤光老化模型大鼠皮肤细胞凋亡,与邻近细胞发生融合,整合邻近细胞的基因,表达该细胞的部分特征从而替代或补充损伤的皮肤细胞。MSCs分泌的营养因子如vEGF,FGF、HGF等,可促进血管新生与抗凋亡。MSCs在体外诱导可分化为皮肤细胞,取材方便,能够短时间内大量扩增,具有低免疫原性。尽管MSCs具有以上优点,并在临床应用已经取得众多的研究进展,但注射到体内很难控制其分化的方向,还具有致畸致瘤的潜能,还需进一步探讨。
【参考文献】
  1 Jessiea H,Rabe MD,Adam J,et al.Photoaging:mechanisms and repair〔J〕.J Am Head Dermatol,2006;7(10):10-9.
MSCs对紫外线诱导皮肤光老化大鼠模型凋亡的影响
MSCs对紫外线诱导皮肤光老化大鼠模型凋亡的影响
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