摘要
研究目的:紫外线B(UltravioletB,UVB)主要被表皮吸收,过度辐照会引发皮肤出现干燥、脱皮、红斑、水肿等光损伤症状。UVB诱导皮肤光损伤的生物学机制主要包括诱导DNA损伤以及引发氧化应激、线粒体功能障碍、炎症反应和细胞凋亡等细胞损伤。角质形成细胞生长因子-2(Keratinocytegrowthfactor-2,KGF-2)具有显著的抗炎、抗氧化、DNA修复以及保护线粒体的作用,本研究旨在评价KGF-2对UVB诱导的皮肤光损伤的保护作用,并探讨其潜在的分子机制,为KGF-2应用于光损伤防护奠定理论基础。 研究方法:本研究通过构建UVB诱导的小鼠皮肤光损伤模型、三维表皮组织光损伤模型以及HaCaT细胞光损伤模型,探究KGF-2对UVB诱导的氧化应激、DNA损伤、炎症反应、线粒体功能障碍和细胞凋亡的影响,并应用AhR拮抗剂探究KGF-2发挥光保护作用的具体分子机制。 研究结果:(1)在动物水平,外用0.2%和1%KGF-2水凝胶能有效缓解小鼠皮肤红斑、水肿、脱皮等症状,降低经皮水分散失率并提高角质层含水量。组织切片结果显示,KGF-2可降低小鼠表皮厚度和Ki67水平抑制表皮增生,降低γ-H2AX和CPD水平缓解DNA损伤。qPCR检测发现KGF-2能够抑制炎症因子IL-1β、IL-6和TNF-α的表达。Westernblot结果表明,KGF-2还能抑制凋亡蛋白caspase-3和caspase-9的活化。 (2)在组织水平,KGF-2(50,200ng/mL)可显著抑制UVB诱导的三维表皮DNA损伤和炎症反应。Hamp;E染色及TUNEL染色结果显示,KGF-2能显著降低凋亡细胞比例。 (3)在细胞水平,KGF-2(50,200ng/mL)通过抑制ROS产生和增强SOD活性缓解UVB诱导的氧化应激。荧光染色检测发现KGF-2能够缓解DNA损伤并通过降低mROS水平,增加线粒体数目,提高线粒体膜电位缓解线粒体功能障碍。此外,流式细胞术和Westernblot结果显示,KGF-2能够抑制HaCaT细胞凋亡。 (4)免疫荧光和Westernblot结果显示,KGF-2能够促进UVB辐照的HaCaT细胞中AhR、Nrf2的核易位和CYP1A1的表达。而阻断AhR激活后,KGF-2不再促进Nrf2的核易位和CYP1A1的表达,且光保护作用也消失了。 研究结论:本研究发现KGF-2通过激活AhR/Nrf2信号通路缓解UVB诱导的氧化应激、DNA损伤、线粒体功能障碍,抑制细胞凋亡,进而在动物、组织以及细胞水平发挥光保护作用。