黃芩素改善線粒體功能、增強白癜風黑素細胞抗氧化應激能力的作用和機制研究.pdf

1、白癜風是常見慢性皮膚及黏膜色素脫失性疾病，患者約占世界人口的0.5-1％，約50%的患者在20歲前發(fā)病。皮膚白斑雖然無自覺不適，但嚴重危害患者的心理健康，尤其是青少年和青年，造成患者自卑、孤僻等。
　　白癜風的發(fā)病機制尚未得以充分闡明?；谧陨砻庖邔W說，臨床上外用糖皮質激素、免疫調節(jié)劑，以及NB-UVB照射等治療白癜風，可獲一定的治療效果。但是這些治療手段對于預防白癜風的復發(fā)以及對進展期白癜風的治療明顯不足。一般認為自身免疫只是出

2、現在該病黑素細胞損害的效應階段，激活和引發(fā)自身免疫的具體機制仍不明確。近年來，氧化應激學說得到普遍關注，并得到一系列實驗結果的支持?？寡趸瘎┲委煱遵帮L也在臨床上進行了一些嘗試。線粒體是細胞內 ROS產生的主要部位，正常情況下其具有完善的抗氧化體系，當線粒體功能障礙時出現細胞內ROS堆積，導致線粒體損傷。研究發(fā)現，白癜風患者皮損處（角質形成細胞）和皮損周（黑素細胞及角質形成細胞）細胞線粒體超微結構損害，進一步支持氧化應激致病學說。

3、　　黃芩素（Baicalein，BE）是從植物黃芩的根中提取的黃酮類化合物，具有抗氧化、抗炎、抗病毒、抗細菌等作用。我們課題組前期研究證實，BE通過抑制p38MAPK通路對抗正常人黑素細胞系（PIG1）氧化應激損傷，另外BE減少CytC釋放，通過抑制線粒體凋亡途徑保護PIG1細胞，但是具體機制尚不明確。核因子E2相關轉錄因子2（Nrf2）是細胞內重要的抗氧化轉錄因子，上調Nrf2可以提高黑素細胞抗氧化應激的能力，誘導HO-1是Nrf2的

4、作用機制之一。在白癜風患者黑素細胞系（PIG3V）中BE是否具有提高細胞抵抗氧化應激損傷能力，改善線粒體功能障礙的作用？其發(fā)揮作用的具體機制又是什么？Nrf2提高黑素細胞抗氧化能力是否存在其他機制？為了解決以上問題，我們提出了如下假說：BE通過激活Nrf2-NRF1-TFAM通路，發(fā)揮改善線粒體功能障礙、促進線粒體生物合成，從而增強黑素細胞抗氧應激損傷能力。本研究以PIG3V細胞為研究對象，在細胞水平觀察BE改善線粒體功能障礙、促進線粒

5、體生物合成和增強細胞抗氧化能力的作用并對其機制進行初步探究，為闡明BE的抗氧化機制提供新思路，為其用于白癜風的臨床治療奠定理論基礎。
　　研究內容：
　　1.BE對氧化應激下PIG3V細胞形態(tài)、存活率以及線粒體超微結構、功能和生物合成的影響；
　　2.BE對于Nrf2以及線粒體合成相關基因的影響；
　　3.過表達Nrf2對線粒體生物合成及功能的影響。
　　研究方案:
　　1.建立PIG3V細胞氧化應激

6、模型，觀察BE預處理的保護作用。實驗分組及處理條件：對照組：黑素細胞培養(yǎng)基；BE組：40μM/L BE處理1h，其后換用黑素細胞培養(yǎng)基處理；H2O2組，0.75mM/L H2O2處理；BE+H2O2組；40μM/L BE處理1h，其后換用0.75mM/L H2O2處理。顯微鏡下觀察BE對PIG3V細胞的保護作用；CCK-8法檢測細胞存活率；電鏡觀察線粒體超微結構變化；MTT法檢測線粒體活性；ENLITEN?ATP檢測試劑盒檢測ATP水平

7、；流式細胞術檢測線粒體膜電位和細胞內ROS；Real-time PCR（RT-PCR）檢測線粒體DNA（mtDNA）拷貝數。
　　2.蛋白免疫印跡檢測BE對PIG3V細胞Nrf2及線粒體合成相關蛋白（NRF1、TFAM）的影響；
　　3.采用Nrf2過表達質粒瞬時轉染PIG3V細胞，建立Nrf2過表達模型，觀察過表達Nrf2對線粒體生物合成和功能的影響。熒光顯微鏡觀察和蛋白免疫印跡確認過表達模型是否構建成功；ENLITEN?

8、ATP檢測試劑盒檢測ATP產量；流式細胞術檢測MMP；RT-PCR、蛋白免疫印跡檢測線粒體合成相關基因的mRNA和蛋白水平；RT-PCR檢測mtDNA拷貝數。
　　結果:
　　1.形態(tài)學觀察、細胞存活率檢測顯示BE保護氧化應激下PIG3V細胞，提高其抵抗氧化應激損傷的能力；
　　2.BE減輕氧化應激下PIG3V細胞線粒體超微結構的損害；
　　3.BE改善氧化應激下PIG3V細胞線粒體功能障礙：增強線粒體活性、提高

9、MMP、促進ATP生成、降低細胞內ROS水平；
　　4.BE促進氧化應激下PIG3V細胞線粒體生物合成；
　　5.BE上調Nrf2通路，促進PIG3V細胞線粒體生物合成相關蛋白（NRF1、TFAM）表達；
　　6.過表達Nrf2改善線粒體功能：提高線粒體膜電位、促進ATP生成；
　　7.過表達Nrf2促進線粒體合成：線粒體生物合成相關（NRF1、TFAM）mRNA、蛋白水平升高；mtDNA拷貝數增加。