UVB照射對黑素小體轉(zhuǎn)運的影響及其機制.pdf

1、人體皮膚的顏色主要受色素沉著的影響，它不僅決定皮膚、頭發(fā)和眼睛的顏色，還能夠保護皮膚免受紫外線的過度照射。其過程非常復(fù)雜，包括：1、黑素細(xì)胞內(nèi)黑素小體的裝配與黑素合成；2、成熟的黑素小體沿細(xì)胞樹突伸展方向向樹突遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移；3、而后黑素小體脫離黑素細(xì)胞進入周圍的角質(zhì)形成細(xì)胞；4、黑素小體在角質(zhì)形成細(xì)胞內(nèi)再分布和降解。通常將黑素小體從核周向樹突末梢轉(zhuǎn)移并傳遞至鄰近角質(zhì)形成細(xì)胞的過程稱為黑素小體的轉(zhuǎn)運[1]。研究表明黑素小體的轉(zhuǎn)運在皮膚色素沉著

2、過程中發(fā)揮極為重要的作用，但其機制尚未被完全認(rèn)識。紫外線是電磁波譜中波長為0.01～0.40微米輻射的總稱。皮膚的色素沉著主要由UVB引起，UVB的生物學(xué)效應(yīng)強度是UVA的800～1000倍，是引起皮膚光損傷的最重要波段[2]。研究證明，UVB照射可以引起皮膚色素沉著，一定劑量的UVB照射可以促進黑素細(xì)胞增殖，增加黑素合成[3]。已有研究證實UVB照射體外重建表皮類似物時可以增強黑素小體的轉(zhuǎn)運。發(fā)現(xiàn)在表皮類似物的基底層，及角質(zhì)層都有黑素

3、小體[4-5]。以上提示UVB照射可以促進黑素小體的轉(zhuǎn)運。但是對于UVB促黑素轉(zhuǎn)運的機制并不清楚。因此，我們通過實驗研究初步探討UVB照射促進黑素小體向角質(zhì)形成細(xì)胞轉(zhuǎn)運的機制。
　　實驗?zāi)康模貉芯縐VB照射對黑素小體向角質(zhì)形成細(xì)胞轉(zhuǎn)運的影響及其機制。
　　實驗方法：本研究使用上海希格瑪公司生產(chǎn)的紫外線光療儀，輻照度以UVB輻照度監(jiān)示器標(biāo)定,UVB劑量=UVB輻照度×?xí)r間(s)。研究內(nèi)容有：①不同能量UVB照射對黑素細(xì)胞株P(guān)I

4、G1增殖活性的影響；②UVB照射對PIG1細(xì)胞的形態(tài)學(xué)影響及細(xì)胞樹突變化；③UVB照射對酪氨酸酶Tyr的mRNA及蛋白影響的時間規(guī)律性；④gp100免疫熒光法觀察UVB照射對黑素合成的影響；⑤RT-PCR方法檢測UVB照射對F-actin、Rac、Rho及PAR-2的mRNA表達(dá)的影響;⑥WesternBlot方法檢測UVB照射對黑素小體轉(zhuǎn)運相關(guān)蛋白F-actin、Rac、Rho及PAR-2蛋白表達(dá)的影響。
　　實驗結(jié)果：

5、　　1.不同能量UVB照射對黑素細(xì)胞株P(guān)IG1活性的影響；MTT結(jié)果表明：UVB照射后24h，照射能量在50、100mJ/cm2時，細(xì)胞增殖活性高于照射前水平（P＜0.05），50mJ/cm2時細(xì)胞增殖活性最強；而照射能量高于200mJ/cm2時，細(xì)胞增殖活性低于照射前水平，并隨著能量升高呈逐漸下降趨勢。UVB照射后48h，照射能量在100mJ/cm2時細(xì)胞活性有一定程度的恢復(fù)，而到400mJ/cm2后呈下降趨勢。100mJ/cm2時的

6、細(xì)胞增殖活性較24h升高，200mJ/cm2時細(xì)胞活性達(dá)最大值，而24h則從200mJ/cm2時開始下降。
　　2.UVB照射對PIG1細(xì)胞的形態(tài)學(xué)影響及樹突變化：由于UVB照射能量在100mJ/cm2時能夠較穩(wěn)定增加細(xì)胞活性，因此選擇100mJ/cm2UVB照射細(xì)胞后48h觀察了細(xì)胞的形態(tài)變化。①選擇100mJ/cm2UVB照射PIG1后48h，光學(xué)顯微鏡下觀察細(xì)胞形態(tài)的變化。對照組PIG1細(xì)胞形態(tài)：細(xì)胞貼壁后很快進入對數(shù)生長期

7、，生長狀況良好，細(xì)胞呈多分支樹突狀，輪廓清楚折光性好。照射組形態(tài)：PIG1細(xì)胞數(shù)量明顯增多，樹突顯著延長。③UVB照射對PIG1細(xì)胞樹突的影響統(tǒng)計學(xué)方法計數(shù)PIG1細(xì)胞的樹突數(shù)量及長度。用100mJ/cm2的UVB照射PIG1后48h，細(xì)胞樹突相對于未照射組明顯增多延長，具有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　3.UVB照射對酪氨酸酶Tyr的mRNA及蛋白影響的時間規(guī)律性：用100mJ/cm2的UVB照射PIG1后48h，酪氨酸酶Tyr的mRNA和

8、蛋白表達(dá)在UVB照射后24h后顯著增加，并呈上升趨勢。
　　4.gp100免疫熒光法觀察UVB照射對黑素合成的影響：UVB能量為50mJ/cm2時，照射后48h時熒光強度最強。UVB能量為100mJ/cm2時同樣在照射后48h時熒光強度最強。
　　5．RT-PCR方法檢測UVB照射對F-actin、Rac1、RhoA及PAR-2的mRNA表達(dá)的影響：100mJ/cm2UVB照射48h后Rac1、F-actin和PAR-2的m

9、RNA表達(dá)相對于未照射組明顯增加，而RhoA的表達(dá)下降。
　　6．WesternBlot方法檢測UVB照射對黑素小體轉(zhuǎn)運相關(guān)蛋白F-actin、Rac1、RhoA及PAR-2蛋白表達(dá)的影響：100mJ/cm2UVB照射48h后Rac1、F-actin和PAR-2的表達(dá)升高，而RhoA的表達(dá)下降。
　　主要結(jié)論：
　　1.UVB照射能量在100mJ/cm2時能夠較穩(wěn)定增加細(xì)胞活性。提示一定劑量的UVB照射有刺激PIG1細(xì)

10、胞增殖的作用。而選擇超過100mJ/cm2的能量照射時，PIG1細(xì)胞的活性受到抑制。而這種抑制作用并不是持續(xù)性的，細(xì)胞活性會在一段時間后恢復(fù)，因此在這種情況下UVB對PIG1細(xì)胞表現(xiàn)出的損傷作用是可逆性的。
　　2.一定劑量的UVB照射有促進PIG1細(xì)胞增殖和刺激樹突生長的作用。
　　3.UVB照射可以影響酪氨酸酶Tyr的mRNA及蛋白表達(dá)，在UVB照射后24h后顯著增加，并呈上升趨勢。
　　4.UVB照射后用gp10