UVB 诱导下脂肪干细胞的抗衰老机制

朱美抒 (广东省深圳市第二人民医院烧伤整形科，广东 深圳 518000)

衰老为正常且不可逆转的生物学现象，延缓机体衰老为延长人体寿命的重要手段。临床研究指出细胞增殖能力下降与衰老的发生与发展显著相关，且脂肪干细胞分泌的细胞因子能够有效促进成纤维细胞的细胞增生，发挥一定抗氧化及抗凋亡功能，从而实现抗衰老［1］。但其具体下游机制尚不明确。本研究试图通过中波紫外线诱导脂肪干细胞与成纤维细胞衰老，检测其中多种蛋白的表达，探讨脂肪干细胞的抗衰老机制，报告如下。

1 资料与方法

1.1 实验材料:仪器与试剂生物素标记抗体芯片-1(广州瑞博奥)、DMED 细胞培养基(武汉博士德)、2×SDS 蛋白裂解液(Beyotime)、Genepix 4000B 激光扫描仪(Molecular Devices)、紫外交联仪(上海兰仪)等;人皮肤成纤维细胞及人脂肪干细胞均由华中科技大学同济医学院提供。

1.2 实验方法:体外培养人皮肤成纤维细胞及人脂肪干细胞，取第3 代细胞开展实验。取成纤维细胞(对照组)及脂肪干细胞(观察组)，按106 个/皿接种至直径10 cm 培养皿中，各组均12 个培养皿。利用紫外交联仪以40 mJ/cm2剂量UVB 行单次照射以诱导衰老。照射48h 后，每培养皿取细胞，按700 个/cm2接种至96 孔板(每皿4 孔)，镜下观察细胞形态学变化。同时分别于照射开始即刻、照射12 h、24 h、48 h、72 h(分别标记为T0～T4)，收集适量细胞，行Western Blotting 法半定量检测其PDGFRα 蛋白、MMP-24 蛋白的表达。

1.3 统计学方法:应用SPSS19.0 统计学软件处理数据。计量资料按均数±标准差表示，行t 检验及F 检验，以P ＜0.05 为差异具备统计学意义。Western Blotting 结果以Bio-Rad 公司相关分析软件进行分析。

2 结果

2.1 细胞形态学变化:观察组均未见明显细胞形态变化;对照组细胞外形宽大、扁平，细胞核内颗粒增加、细胞质呈透明态，此为典型衰老形态。

2.2 两组PDGFRα 蛋白表达:两组在T0 时刻PDGFRα 蛋白表达无明显差异，T1 ～T4 时刻，观察组该指标明显高于对照组，见表1。同时观察组组内变化不明显(F=1.17，P ＞0.05)，但对照组随时间延长，其表达水平明显下降(F=37.71，P ＜0.001)。

2.3 两组MMP-24 蛋白表达:两组在T0时刻MMP-24 蛋白表达无明显差异，T1～T4时刻，观察组该指标明显低于对照组，见表2。同时观察组组内变化不明显(F=1.03，P ＞0.05)，但对照组随时间延长，其表达水平明显上升(F=35.53，P ＜0.001)。

表1 两组PDGFR α 蛋白表达

表1 两组PDGFR α 蛋白表达

组别 例数 T0 T1 T2 T3 T4观察组 12 0.871±0.033 0.868±0.031 0.866±0.041 0.860±0.033 0.861±0.037对照组 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 两组MMP-24 蛋白表达

表2 两组MMP-24 蛋白表达

组别 例数 T0 T1 T2 T3 T4观察组 12 0.571±0.036 0.568±0.042 0.556±0.041 0.563±0.043 0.566±0.041对照组 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 讨论

皮肤衰老是机体衰老的外观性表现，其细胞机制在于成纤维细胞生理功能下降，部分研究证实紫外线刺激可加速其衰老［2］;另有动物研究指出脂肪干细胞抑制有助于抑制机体衰老［3］。但此抗衰老机制的下游分子学机制尚不明确。

基于此，本研究以脂肪干细胞和成纤维细胞为对象，于适量紫外线下诱导衰老。镜下检测显示对照组已呈现典型衰老形态，但脂肪干细胞形态未出现明显变化。这再次证实了紫外线对皮肤衰老的诱导作用及脂肪干细胞的抗衰老作用。

为深入探讨其机制，本研究还对比了两组细胞PDGFRα 蛋白和MMP-24 蛋白的表达，结果指出随时间延续，观察组上述蛋白的表达并未发生明显变化，但对照组PDGFRα 蛋白明显下降而MMP-24 蛋白明显上升。这提示两蛋白的表达变化可能与机体衰老有关，而脂肪干细胞的抗衰老机制可能为抑制两者的异常表达。MMP-24 蛋白为基质金属蛋白酶家族主要成员，主要参与胶原蛋白、蛋白多糖等的降解;PDGFRα 蛋白则能够促进细胞的分裂与增殖，为细胞生长发育、创伤修复过程中重要蛋白，上述分子学机制可能直接参与了机体的老化过程［4］。

总之，本研究能够证实UVB 确能够诱导成纤维细胞衰老;脂肪干细胞则能够有效抑制UVB 的诱导衰老，其机制可能与其对PDGFR α 蛋白的低表达与MMP-24 蛋白的高表达的抑制作用有关。

［1］ 杨晓楠，毕 会，张兰成，等.脂肪干细胞在脂肪组织工程领域的应用［J］.中华医学美学美容杂志，2009，15(5):359.

［2］ 王 申，周炳荣，骆丹等.脂肪干细胞在皮肤光老化中的作用［J］.国际皮肤性病学杂志，2014，40(1):14.

［3］ 杨 春，李东飞，戴景兴，等.异体脂肪源干细胞移植对大鼠的抗衰老作用［J］.解剖学报，2010，41(1):87.

［4］ 段富华，曾文钦，杨 春，等.维甲酸和睾酮单独与联合诱导脂肪源干细胞周期的变化［J］.中国组织工程研究，2014，18(41):6684.