人工皮肤 [UVA1照射对人工皮肤分泌MMP-1影响的初步研究]

　　[摘要]目的:探讨不同UVA1剂量照射对人工皮肤分泌MMP-1的影响,明确光致人工皮肤损伤的UVA1剂量。方法:通过ELISA法检测不同剂量的UVA1(0～90J/cm2)对人工皮肤表达MMP-1分泌的变化。结果:与0J/cm2相比,UVA1剂量为10J/cm2时MMP-1的分泌量无明显变化(P>0.05),当UVA1剂量大于20J/cm2时人工皮肤分泌MMP-1的量逐渐增高(P0.05). When the UVA1 doses greater than 20J/cm2, the secretion of MMP-1 in artificial skin was gradually increased (P 　　MMP-1可作为评估皮肤光损伤特别是真皮成纤维细胞光损伤的一个特异性指标。大量的实验证明紫外线照射可引起成纤维细胞表达基质金属蛋白酶(MMPs) 增多,特别是UVA的高穿透性使其作用部位位于真皮,成纤维细胞是其作用的主要靶细胞,UVA对成纤维细胞分泌MMPs有较大的影响[3-4]。许多证据表明在人的皮肤上,MMP-1随年龄的增加而增加,并且与紫外线导致的慢性光损伤使胶原排列紊乱、断裂等有密切关系,因此认为MMP-1介导的胶原破坏的累积是皮肤老化(光损伤的重要表现之一)的主要原因[5-6]。Naru等[7]对以真皮成纤维细胞作为体外光老化模型的研究中,观察到UVA1照射正常成纤维细胞后MMP-1 mRNA的表达水平与照射强度呈正相关。UVA1 诱导皮肤产生的ROS,通过MAPK信号传导通路也可促进MMP-1的表达,同时抑制胶原的合成[8]。Fagot D等[2]用3种体外培养的人工皮肤模型(仅含表皮的EPISKIN、含表皮和真皮的复合人工皮、体外培养的正常人皮肤)及体外培养的角质形成细胞和成纤维细胞进行对比实验,发现经紫外线照射后,仅含表皮的EPISKIN和从正常人皮肤中分离出来的角质形成细胞的 MMP-1的分泌不增加,而含表皮和真皮的复合人工皮和体外培养的正常人皮肤MMP-1的分泌是增加的,并且呈现剂量依赖,说明MMP-1可特异性表征真皮光损伤。
　　应用ELISA法检测培养液中细胞分泌细胞因子量的浓度和浓度变化趋势是一种简单可行的办法,本实验主要是检测MMP-1浓度变化的趋势。我们的结果显示与未照射组相比,当UVA1的剂量在10J/cm2时,MMP-1的分泌稍有增加,但与0J/cm2组相比差异并无显著性意义(P>0.05);自20J/cm2以后MMP-1分泌量逐渐增高,至70J/cm2和90J/cm2时MMP-1的分泌较前有所降低,我们主要是考虑大剂量的UVA1照射导致死亡的细胞增多,因此MMP-1的分泌下降,UVA1照射可诱导人工皮肤高分泌MMP-1的结果与上述许多研究的结果相符。在剂量方面细胞实验多数使用2～10J/cm2的UVA就可导致成纤维细胞分泌MMP-1的值增高,Pascual-Le等[9]用单独的真皮替代物照射紫外线UVA时,使用10J/cm2的照射剂量就可使成纤维细胞分泌MMP-1增高,我们得出的结果偏高,考虑我们使用的是包含了表皮和真皮三维培养的人工皮肤,紫外线穿透表皮时需要损耗一定的剂量,另外我们使用的是波长较长的UVA1,研究认为波长越大的紫外线效能越小,需要使皮肤损伤的剂量就越大[10],从这个角度上说,我们的结果也符合理这个规律。从以上的实验结果我们得出,与未照射组相比,UVA1照射剂量自20J/cm2后对人工皮肤MMP-1分泌就有显著性的影响,说明在该剂量后人工皮肤就出现了光损伤;在照射剂量为50J/cm2以前MMP-1的分泌量呈现剂量依赖性,之后有所下降,说明50J/cm2以后光损伤较严重,这为我们下一步应用人工皮肤研究光损伤时选择合适的照射剂量奠定基础。
　　
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　　[收稿日期]2009-11-18 [修回日期]2010-01-29
　　编辑/张惠娟