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紫外线(ultraviolet, UV)主要作用于皮肤,其中中波紫外线(ultraviolet B, UVB)主要通过生成活性氧(reactive oxygen species, ROS)自由基损伤表皮的角质形成细胞,导致细胞氧化应激反应,诱导细胞凋亡是UVB辐射氧化损伤细胞的最终结局。天然植物姜黄素(curcumin, Cur)的化学结构是由两个邻甲基化的酚和1个β-二酮组成,是多羟基酚类化合物,能够增加机体的抗氧化酶含量,如超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)等,这些抗氧化酶可通过增强机体的抗氧化能力清除ROS自由基,从而降低紫外线辐射引起的氧化损伤作用;Cur还具有防止膜脂质过氧化作用,维护线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,Δψ)的稳定性,阻止其释放细胞色素c(cytochrome c, Cyt c),通过调节凋亡相关蛋白如Bcl-2、Bax和caspase-3的表达,进而达到对机体的保护作用。本研究通过UVB辐照诱导人永生化角质形成细胞(HaCaT细胞)氧化损伤模型的建立,探讨Cur抗紫外线辐射损伤保护作用及其机制。实验结果表明,UVB辐照损伤HaCaT细胞的存活具有时间和剂量依赖性,即随着辐照剂量的加大和培养时间的延长,HaCaT细胞的存活率显著降低;细胞的凋亡率随着辐照剂量的加大而显著提高;UVB辐照后可显著增加细胞中的ROS、一氧化氮(nitric oxide, NO)和一氧化氮合酶(nitric oxide synthase, NOS)及脂质过氧化产物丙二醛(MDA)的含量,提高乳酸脱氢酶(LDH)的漏出量和胞浆游离钙离子浓度(concentration of free intracecellular calcium, [Ca2+]i),同时降低SOD和GSH-Px含量和线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,Δψ)。揭示了UVB辐照通过提高细胞氧化应激反应和脂质过氧化水平而破坏线粒体膜结构,从而增加了线粒体膜的通透性。同时,UVB辐照增加了促凋亡蛋白Bax、Cyt c和caspase-3的表达量,降低了抑凋亡蛋白Bcl-2的表达量,揭示了线粒体内凋亡相关蛋白的表达及其mRNA水平变化与凋亡发生之间的规律,通过启动线粒体凋亡途径和caspase-3凋亡途径,使细胞凋亡增加。UVB辐照HaCaT细胞后立即加入Cur,细胞的ROS、NO、NOS及MDA含量和LDH漏出量显著降低,并可显著提高HaCaT细胞的存活率和SOD及GSH-Px含量,表明Cur可抑制ROS自由基的生成和提高抗氧化酶活性,从而减轻细胞的氧化损伤;Cur可通过消除细胞周期阻滞,保持细胞周期进程的正常进行,促进细胞的生长;Cur能够提高Δψ和降低[Ca2+]i,维持HaCaT细胞线粒体膜电位的稳定及通透性,减少Cyt c蛋白漏出,降低促凋亡蛋白Bax和caspase-3的表达,增强抗凋亡蛋白Bcl-2表达,从而降低HaCaT细胞凋亡百分率。因此,Cur通过以上各因素的相互调节,达到对HaCaT细胞的保护作用。本研究为Cur的基础研究和临床应用及药物的开发利用提供了理论和实验依据,同时也进一步为辐射损伤的防护提供了重要的实验依据。