《Scientific Reports》:Vorinostat attenuates UVB-induced skin senescence by modulating NF-κB and mTOR signaling pathways
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为探究 Vorinostat(SAHA)对 UVB 诱导皮肤光老化的作用,研究人员以人永生化角质形成细胞系(HaCaT 细胞)和 Balb/c 小鼠为模型开展研究。结果表明 SAHA 可通过抑制 mTOR 和 NF-κB 信号通路减轻皮肤光老化,为防治皮肤光老化提供新方向。
在阳光的照耀下,皮肤作为人体最大的器官,却时刻面临着紫外线的威胁。近年来,臭氧层不断损耗,紫外线 B(UVB)辐射强度急剧增加。过量的 UVB 辐射可导致皮肤晒伤、光老化、色素沉着异常,甚至引发皮肤癌。目前,虽然有一些化合物如多酚、维甲酸棕榈酯和对苯二酚等可改善皮肤衰老症状,但它们价格昂贵,还可能引起皮肤刺激和过敏等副作用。因此,寻找安全有效的替代药物来改善皮肤光老化迫在眉睫。
在这样的背景下,大理大学的研究人员开展了一项关于 Vorinostat(SAHA)对 UVB 诱导的皮肤衰老影响的研究。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。研究发现,SAHA 或许是对抗皮肤光老化的 “秘密武器”,有望为解决这一难题开辟新的道路。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:细胞实验,以人永生化角质形成细胞系(HaCaT 细胞)为对象,建立 UVB 诱导的细胞衰老模型;动物实验,选用 18 只 10 周龄雄性 Balb/c 小鼠,建立皮肤光老化模型;分子生物学技术,包括免疫印迹法(Western blotting)检测蛋白表达水平、实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)分析基因表达情况,以及组织学分析技术,如苏木精 - 伊红(HE)染色评估皮肤厚度、Masson 染色观察胶原纤维、衰老相关 β- 半乳糖苷酶(SA-β-Gal)染色检测细胞衰老等。
研究结果如下:
- SAHA 减轻 HaCaT 细胞中 UVB 诱导的衰老:通过 SA-β-Gal 染色、细胞活力检测、Western blotting 和 qPCR 等实验发现,SAHA 能显著降低 UVB 诱导的 HaCaT 细胞中 SA-β-Gal 阳性细胞百分比,减轻细胞衰老;1 μM SAHA 可缓解 UVB 诱导的细胞活力下降;SAHA 还能下调 p16、p53 和 p21 等衰老相关蛋白和基因的表达。
- SAHA 抑制 UVB 诱导的 mTOR 信号通路:研究表明,SAHA 可降低 UVB 诱导的 HaCaT 细胞中磷酸化 mTOR(p-mTOR)蛋白的表达,抑制 mTOR 信号通路。当加入 mTOR 激活剂胰岛素后,SAHA 的抗衰老作用明显减弱,说明 SAHA 通过降低 mTOR 活性减轻 UVB 诱导的光老化。
- SAHA 抑制 UVB 诱导的 HaCaT 细胞炎症反应:研究人员运用 Western blotting 和 qPCR 技术,检测发现 SAHA 可降低 UVB 诱导的 HaCaT 细胞中磷酸化 NF-κB(p-NF-κB)蛋白的表达,抑制 NF-κB 信号通路,同时使 IL-1β、IL-6、IL-8、MCP-1 和 TNF-α 等下游炎症因子的 mRNA 水平恢复正常,表明 SAHA 能通过抑制 NF-κB 信号通路减轻 UVB 诱导的光老化。
- SAHA 抑制小鼠皮肤中 UVB 诱导的光老化:通过建立 BALB/c 小鼠皮肤损伤模型,研究人员发现,与对照组相比,UVB 照射后的小鼠背部出现红斑和瘢痕,而 SAHA 处理组皮肤损伤减轻,恢复加快;HE 染色和衰老染色结果显示,SAHA 可改善表皮增厚和炎症因子增加的症状,减少皮肤组织中的衰老细胞;此外,SAHA 还能降低 UVB 诱导的小鼠皮肤中 p16 和 mTOR 蛋白的表达。
- SAHA 减轻皮肤组织中 UVB 诱导的胶原纤维损伤:在细胞和小鼠水平的研究中,研究人员利用 Western blotting 和 Masson 染色发现,SAHA 可抑制 UVB 诱导的基质金属蛋白酶(MMPs),如 MMP-1、MMP-3 和 MMP-9 的表达上调,减少胶原蛋白降解,改善胶原纤维排列,减轻 UVB 诱导的皮肤胶原纤维损伤。
研究结论和讨论部分指出,该研究首次证实 SAHA 可通过调节 NF-κB 和 mTOR 信号通路,显著减轻 UVB 诱导的 HaCaT 细胞和小鼠皮肤的光老化。SAHA 不仅能降低 SA-β-Gal 活性,下调 p16 和 p21 等衰老标记物的表达,还能抑制炎症反应,减少 MMPs 表达,保护皮肤结构完整性。然而,研究也存在一定局限性,如衰老受复杂信号网络调控,仅抑制特定信号通路可能不足以全面解决光老化问题;且该研究主要评估了 SAHA 在 UVB 诱导光老化早期的干预效果,未涉及长期影响。未来研究可进一步探索 SAHA 治疗 UVB 诱导光老化的具体机制,优化其应用以实现更全面的抗衰老效果,并延长观察期,研究其长期影响和机制。总体而言,该研究为对抗外源性皮肤衰老提供了新的策略,SAHA 有望成为一种潜在的抗皮肤衰老药物,为皮肤光老化的防治带来新的希望 。
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