UVB 誘導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院燒傷整形科，廣東 深圳 518000)

衰老為正常且不可逆轉的生物學現象，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生與發展顯著相關，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，發揮一定抗氧化及抗凋亡功能，從而實現抗衰老［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學院提供。

1.2 實驗方法:體外培養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 培養皿中，各組均12 個培養皿。利用紫外交聯儀以40 mJ/cm2劑量UVB 行單次照射以誘導衰老。照射48h 后，每培養皿取細胞，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 統計學方法:應用SPSS19.0 統計學軟件處理數據。計量資料按均數±標準差表示，行t 檢驗及F 檢驗，以P ＜0.05 為差異具備統計學意義。Western Blotting 結果以Bio-Rad 公司相關分析軟件進行分析。

2 結果

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

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 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 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，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衰老。鏡下檢測顯示對照組已呈現典型衰老形態，但脂肪干細胞形態未出現明顯變化。這再次證實了紫外線對皮膚衰老的誘導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，結果指出隨時間延續，觀察組上述蛋白的表達并未發生明顯變化，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，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，為細胞生長發育、創傷修復過程中重要蛋白，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 確能夠誘導成纖維細胞衰老;脂肪干細胞則能夠有效抑制UVB 的誘導衰老，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。

［1］ 楊曉楠，畢 會，張蘭成，等.脂肪干細胞在脂肪組織工程領域的應用［J］.中華醫學美學美容雜志，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合誘導脂肪源干細胞周期的變化［J］.中國組織工程研究，2014，18(41):6684.