皮肤老化和皮肤癌等的发生与日光紫外线的照射密切相关,其中,中波紫外线(UVB)是损伤表皮角质形成细胞、诱发皮肤癌的主要环境因子。NF-κB在保持正常表皮结构、功能和正常角质形成细胞的动态平衡中起着重要作用,且NF-κB通路与炎症反应、凋亡调控、老化等密切相关。IκBα为NF-κB的抑制因子,静息状态下两者以二聚体形式存在于胞质中而呈无活性状态,当细胞受到某些外界刺激时,IKKβ作为IκB激酶可使IκB磷酸化而降解。丁兰等通过比较不同剂量UVB照射角质形成细胞(细胞系及原代细胞)及高剂量照射原代角质形成细胞后的不同时间点细胞总蛋白NF-κBp65、IκBα、IKKβ及相关磷酸化IKKα/β(ser176/180)、磷酸化IκBα(ser32)、磷酸化NF-κBp65(ser536)的表达,初步探讨UVB照射对角质形成细胞NF-κBp65信号的调控效应。
目的探讨不同剂量UVB照射对体外培养的人皮肤角质形成细胞NF-κBp65及其抑制因子IκBα表达的调控效应。
方法4.5、10及50mJ/cm2UVB照射人角质形成细胞系及人原代角质形成细胞,设置未经照射的对照组,在照射后4h使用Western印迹法测定细胞总蛋白中IκBα及NF-κBp65的表达水平。并对人原代角质形成细胞进行50mJ/cm2UVB照射,照射后继续培养2、4、8、12h,分别测定4个时间点IκBα及NF-κBp65的表达水平。蛋白条带密度分析使用QuantityOne?4.6.8软件,分别计算IKKβ、IκBα、NF-κBp65以及磷酸化IKKα/β、IκBα、NF-κBp65和β肌动蛋白条带吸光度和面积的乘积,再分别计算IKKβ、IκBα和NF-κBp65与β肌动蛋白的比值,取3次实验结果。
结果4.5和10mJ/cm2UVB照射后4h,相对于对照组细胞,人角质形成细胞系及人原代角质形成细胞总蛋白中IKKβ、IκBα、NF-κBp65表达水平均无明显变化(P>0.05);50mJ/cm2UVB照射后4h,细胞系及原代角质形成细胞中IKKβ表达水平均无明显变化(P>0.05);原代角质形成细胞IκBα表达水平(0.173±0.055)较对照组细胞(0.462±0.142)显著降低(t=5.64,P<0.05),NF-κBp65表达水平(0.076±0.030)也较对照组细胞(0.120±0.034)降低(t=5.40,P<0.05);角质形成细胞IκBα表达水平(0.160±0.046)较对照组细胞(0.398±0.136)轻度下调(t=4.37,P<0.05),NF-κBp65的表达水平无明显变化(P>0.05)。50mJ/cm2UVB照射原代角质形成细胞后2h,IκBα表达水平(0.140±0.034)相对于对照组细胞(0.208±0.031)开始下调(t=17.55,P<0.05),并随照射后时间延长下调效应更为显著;NF-κBp65的表达水平在2h和4h时较对照细胞无明显变化(P>0.05),8h时(1.162±0.345)较对照细胞(1.235±0.349)表达水平下调(t=36.67,P<0.05),12h时(1.061±0.246)较对照细胞(1.390±0.226)仍下调(t=28.71,P<0.05),随着时间的推进下调效应无明显改变;磷酸化IKKα/β(ser176/180)、IKKβ、磷酸化IκBα(ser32)、磷酸化NF-κBp65(ser536)表达量均无明显改变(P>0.05)。
结论高剂量(50mJ/cm2)UVB照射可显著抑制人原代角质形成细胞IκBα表达,同时轻度抑制NF-κBp65蛋白的表达,提示可能存在UVB照射人原代角质形成细胞引起NF-κBp65活化的另一种通路。
综上所述,UVB对角质形成细胞NF-κB信号活化的可能机制之一,是UVB从总蛋白水平显著抑制了角质形成细胞的IκBα(NF-κB抑制因子)表达,造成IκBα对NF-κBp65抑制功能明显削弱,最终导致NF-κB信号活化。本研究虽然丰富了我们对UVB调控角质形成细胞NF-κB通路机制的认识,然而NF-κB通路本身具有非常复杂的调控级联和信号调节方式,仍然需要很多的工作对其进行深入研究。