甘草、红景天、黄芪粗提物对中波紫外线诱导小鼠皮肤组织白介素-10的影响

杨桂兰，田卓华，宁淑鹏，王佳媚，杨灵霞，边 芳，王剑锋， 郭建魁，哈小琴

中波紫外线(UVB)是诱导皮肤损伤和氧化应激的主要环境因素之一，光老化、皮肤炎症、皮肤肿瘤的发生与UVB慢性损伤密切相关[1]。甘草、红景天、黄芪等天然药物主要生长于高原、高海拔地区，因其具有较好的药用价值，自古以来被广泛应用，是中药方剂的重要组成部分。甘草、红景天、黄芪对紫外线慢性照射诱导皮肤损伤的保护作用及其机制少见报道。本课题组既往的研究表明，甘草、红景天、黄芪等水提物可上调UVB诱导的BALB/c小鼠皮肤中热休克蛋白（HSP）27水平[2]。白细胞介素（IL）-10是一种抗炎性因子，参与免疫细胞、炎症细胞的生物调节[3]。笔者进一步研究甘草、红景天、黄芪对UVB诱导的BALB/c小鼠皮肤中IL-10水平的影响。

1 材料与方法

1.1 实验材料

使用SH 4B型紫外线光疗仪（上海希格玛高技术有限公司），小鼠IL-10 ELISA试剂盒（武汉博士德生物工程有限公司）。在兰州市中药材市场采购甘草、红景天、黄芪各1 000 g，经本院药材科鉴定（符合中华人民共和国药典规定），并协助提取制成相应药物的粗提物。在兰州大学动物实验中心购买体重18 g左右的雌性BALB/c小鼠54只。

1.2 方法

采用随机数字法将54只小鼠随机分为9组（每组6只）：①正常对照组（不予处理），②UVB对照组（背部剃毛+UVB照射），③溶剂对照组（外涂蒸馏水+UVB照射），④UVB+5%甘草组（外涂5%甘草粗提物水溶液+UVB照射），⑤UVB +10%甘草组（外涂10%甘草粗提物水溶液+UVB照射），⑥UVB+5%红景天组（外涂5%红景天粗提物水溶液+UVB照射），⑦UVB+10%红景天组（外涂10%红景天粗提物水溶液+UVB照射），⑧UVB+5%黄芪组（外涂5%黄芪粗提物水溶液+UVB照射），⑨UVB+10%黄芪组（外涂10%黄芪粗提物水溶液+UVB照射）。.

于小鼠背部剃毛后根据实验设计方案给予相应药物外涂（药物粗提物水溶液给药低剂量为5 mg/cm2、高剂量为10 mg/cm2）；UVB照射20 min，照射剂量为500 mJ/cm2，每日1次，连续1个月，照射总剂量为15 000 mJ/cm2。实验结束后，使用颈椎脱臼法处死小鼠，收集背部相应部位皮肤组织，称重、剪碎，按1:1比例加三蒸水匀浆， 离心10 000 r/min共5 min，取上清液-20℃保存备测。严格按照ELISA试剂盒说明书进行操作，检测皮肤组织匀浆液上清中IL-10含量。

1.3 统计学方法

采用SPSS11.0软件，单因素方差分析处理不同组间资料，数据以±s表示，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 蒸馏水对UVB照射小鼠皮肤IL-10水平的影响

外涂蒸馏水+UVB照射组小鼠背部皮肤中IL-10水平与单独UVB照射组相比差异无统计学意义（P＞0.05），提示蒸馏水对UVB照射无明显作用，各组药物对IL-10的调节作用由药物本身产生，与溶剂无关（表1，图1）。

2.2 UVB照射对诱导小鼠皮肤IL-10水平的影响

UVB照射后小鼠背部皮肤中IL-10水平为（838.8±114.34）pg/ml，与对照组（568.45±78.8）pg/ml相比显著增高，差异具有统计学意义（P＜0.01）（表1，图1）。

2.3 甘草、红景天和黄芪粗提物水溶液对小鼠皮肤IL-10水平的影响

从表1和图1可见甘草、红景天和黄芪粗提物水溶液均可显著上调IL-10水平，与UVB对照组相比差异具有统计学意义（甘草组P＜0.001，红景天组与黄芪组P＜0.01），且甘草组IL-10水平较红景天组与黄芪组显著增高（P＜0.05）。但不同浓度对IL-10表达的干预差异无统计学意义（P＞0.05）。

表1 3种药物粗提物水溶液对UVB诱导小鼠皮肤IL-10表达水平的影响 [±s , pg/ml]

表1 3种药物粗提物水溶液对UVB诱导小鼠皮肤IL-10表达水平的影响 [±s , pg/ml]

注：与正常对照组相比，aP＜0.01；与UVB对照组相比， bP＞0.05；与UVB对照组相比，cP＜0.001；与UVB对照组相比，dP＜0.01；与红景天组与黄芪组相比，eP＜0.05

组 别 IL-10水平正常对照组 568.45± 78.80 UVB对照组 838.80±114.34a溶剂对照组 826.85± 80.18b UVB+5%甘草组 1319.12±100.32ce UVB+10%甘草组 1256.22±169.62ce UVB+5%红景天组 1046.07± 66.92d UVB+10%红景天组 1083.62±117.02d UVB+5%黄芪组 1066.45±109.58d UVB+10%黄芪组 1052.90± 54.56d

图1 3种药物粗提物水溶液对UVB诱导小鼠皮肤IL-10表达水平的影响

3 讨论

UVB主要作用于表皮，不仅导致皮肤晒黑、光老化，且与皮肤肿瘤的发生密切相关，是引起多种日光相关性皮肤病及皮肤肿瘤的重要环境因素[1]。

近年来，一方面随着社会工业化的发展，臭氧层逐渐受到破坏，日光中紫外线对人类健康的威害日益严重；另一方面随着人们生活水平的提高，人们保护皮肤健康的意识不断提高，拥有健康皮肤的愿望越来越强烈。开发以天然药物为主要成分的防紫外线外用制剂具有重要的现实意义。

甘草、红景天、黄芪等药物的相关制剂已广泛应用于临床，因其具有较好的调节免疫、抗炎及抗衰老作用[4-6]，近年来在抗紫外线方面开启了探索性研究。初步研究结果显示，甘草、红景天、黄芪等水提物可有效保护UVB诱导的小鼠皮肤损伤[2]。红景天苷在体外对紫外线诱导的成纤维细胞损伤具有保护作用[7]。黄芪醇提物灌胃对紫外线照射引起的无毛小鼠皮肤光老化具有保护作用[8]。但是，尚需大量的研究工作来阐明其抗紫外线的效果及其机制。

IL-10是一种具有较强的抗炎和免疫抑制活性的细胞因子，主要由调节性T细胞（Treg）分泌，是免疫调节系统的重要组成部分，是Treg发挥免疫调节作用的主要递质之一，对Th1型炎性细胞因子具有抑制作用，也可通过直接抑制Th细胞活性而起到免疫调节作用[9,10]。UVB可直接损伤细胞DNA，导致6-4环丁烷嘧啶二聚体的形成，在皮肤肿瘤的发生中起到重要作用。而DNA损伤可导致细胞周期调节基因如p53基因及细胞因子IL-10的合成受到影响，使细胞周期发生紊乱，可通过调节IL-10的表达增强对紫外线的抵抗作用[11,12]。

本研究首先在BALB/c小鼠皮肤中研究了甘草、红景天、黄芪粗提物水溶液对UVB照射诱导的小鼠皮肤组织中IL-10的影响，以探讨其防御UVB损伤、保护皮肤的作用及其机制。研究结果表明，UVB照射可诱导皮肤组织中IL-10水平增高，提示小鼠皮肤在接受UVB照射后首先发生自我保护作用，产生一些保护性细胞因子，以防御进一步的损伤。甘草、红景天、黄芪等粗提物水溶液局部应用可更进一步促进小鼠皮肤组织表达IL-10，其中以甘草组最为明显，提示上述药物具有一定的防UVB作用。其机制之一可能是通过诱导皮肤组织分泌IL-10实现的。然而，诸多细胞因子之间构成一个庞大而复杂的网络，各种细胞因子的作用既相互独立又彼此影响和联系，因此尚需进一步的研究来阐明上述药物抗UVB的机制。

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