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肉苁蓉多糖对UVB诱导皮肤急性光损伤的保护作用

2021-11-17刘园园赵心明杨珍李雪郭若曦

农业与技术 2021年21期
关键词:肉苁蓉含水量多糖

刘园园赵心明杨珍李雪郭若曦

(1.天津城市职业学院,天津 300250;2.天津中医药大学,天津 301617;3.天津医科大学总医院,天津 300052;4.天津尚美化妆品有限公司,天津 300385)

皮肤是人体最外层组织,具有屏障作用,可以抵御包括紫外线在内的外部不良因素对人体的损伤。人体适量接受紫外线的照射有助于人体健康,但急性过量紫外线照射可损伤皮肤及皮肤屏障,出现红斑、水肿、水疱、炎症性疼痛等急性光损伤表现[1]。随着人们对皮肤老化研究逐渐深入,越来越多的学者关注UVB引起的皮肤急性光损伤,而对于该病的防治许多具有生物学活性的植物提取物已被报道[2-4]。

肉苁蓉是我国的传统药食两用的药物,被列为九大仙草之一,素有“沙漠人参”的美誉[5]。主要含有苯乙醇苷类、环烯醚萜及其苷类、木脂素及其苷类、多糖等,具有广泛的生物活性[6]。其中肉苁蓉多糖具有调节免疫活性、抗衰老、改善学习记忆能力、保护神经、抗肝损伤、抗病毒、抗肿瘤、影响肠道菌群等诸多药理作用[7]。但未见其对UVB引起的皮肤急性光损伤的保护研究。故本研究将细胞实验与动物实验相结合,研究肉苁蓉多糖对皮肤急性光损伤的保护作用。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

乙醇(分析纯,国药集团化学试剂有限公司),4%组织固定液(北京索莱宝科技有限公司),超氧化物歧化酶(SOD)活性检测试剂盒(北京索莱宝科技有限公司,货号:BC0175),丙二醛(MDA)含量检测试剂盒(北京索莱宝科技有限公司,货号:BC0025),四甲基偶氮唑蓝(MTT)试剂盒(北京索莱宝科技有限公司,货号:M1020),二甲基亚砜DMSO(北京索莱宝科技有限公司,货号:D8371)。肉苁蓉经天津中医药大学马琳教授鉴定为管花肉苁蓉(Cistanche tubulosa)。

电热套(山东鄄城华鲁电热仪器有限公司),旋转蒸发仪(瑞士步琦公司),SH4型紫外线光疗仪(上海希格玛高技术有限公司),MULTISKAN GO酶标仪(赛默飞世尔科技公司),皮肤水分含量测试仪(德国CK公司),BDS200型倒置光学生物显微镜(重庆奥特光学仪器公司)。

ICR小鼠,体质量18~22g,购于斯贝福(北京)生物技术有限公司,合格证号为SCXK(京)2019-0010。

1.2 实验方法

1.2.1 肉苁蓉多糖的制备[8]

取40g肉苁蓉粗粉,用120mL 95%的乙醇回流提取2h,去除色素和脂溶性杂质,取滤渣挥干溶剂后,加入15倍量的水,95℃水浴提取2次,每次3h,合并提取液,旋转蒸发仪浓缩至浓度分别为80mg·mL-1和320mg·mL-1,4℃保存,备用。

1.2.2 肉苁蓉多糖对HaCaT细胞存活率的影响[9]

实验分为对照组、UVB组和肉苁蓉多糖加UVB组,将HaCaT细胞接种于96孔板,贴壁后,正常组不进行处理,模型组、肉苁蓉多糖加UVB组均分别以30mJ·cm-2和60mJ·cm-2的UVB进行照射,照射完毕后,给药组分别给予20mg·mL-1、50mg·mL-1、80mg·mL-1的肉苁蓉多糖,培养24h,弃去上清液,用PBS清洗一遍,每孔加入100μL含有10%MTT的培养液,继续培养4h,弃去上清液,每孔加入100μL DMSO溶液,放入酶标仪振摇1min,使结晶物充分溶解,在492nm处测定各孔的吸光度,记录结果。

式中,AOD值为对照组对应的OD值;BOD值为UVB组、肉苁蓉多糖加UVB组对应的OD值。

1.2.3 急性光损伤模型的建立及用药[10]

ICR小鼠适应性饲养7d,按体重质量随机分为空白组,模型组,肉苁蓉多糖高(320mg·mL-1)、低剂量组(80mg·mL-1),每组6只。实验开始前,去除小鼠背部毛发(面积约为3cm×3cm)。取0.25mL肉苁蓉多糖均匀涂抹于小鼠背部脱毛区域,空白组和模型组以等体积的生理盐水涂抹,30min后用300mJ·cm-2的UVB照射背部脱毛区域,连续照射3d,于最后一天照射结束后,活体情况下测定小鼠皮肤含水量,处死小鼠,分别取血液和脱毛部的皮肤组织,进行后续实验。

1.2.4 皮肤含水量测定[11]

在室温为20~25℃,空气相对湿度为50%~60%的环境下,使用皮肤水分含量测试仪对空白组,模型组,肉苁蓉多糖高、低剂量组ICR小鼠进行皮肤含水量测试,选取小鼠背部脱毛区域对每只小鼠测量3次,记录数据,取平均值。

1.2.5 HE染色

取约1cm2的皮肤组织固定于4%的组织固定液中,常规石蜡包埋,连续切片,HE染色,光学显微镜观察。

1.2.6 皮肤组织中SOD活性及MDA含量测定

取皮肤组织按试剂盒说明书检测其中SOD活性及MDA含量。

1.2.7 血液中SOD活性及MDA含量测定

取小鼠血液于4℃冰箱静置1h后,4℃3000rpm离心15min,取上清按试剂盒说明书检测其中SOD活性及MDA含量。

1.2.8 数据分析

采用SPSS 26.0统计软件分析,数据用(Mean±s)表示,组间比较采用单因素方差分析。P<0.05为差异有统计学意义,P<0.01为差异极显著。

2 结果与讨论

2.1 肉苁蓉多糖对UVB照射HaCaT细胞的保护作用

肉苁蓉多糖对UVB照射HaCaT细胞的保护作用见图1。与对照组比较,不同辐照剂量的UVB对HaCaT细胞均具有显著的损伤作用(P<0.05);与UVB(30mJ·cm-2、60mJ·cm-2)组相比,浓度为20mg·mL-1和50mg·mL-1肉苁蓉多糖,对不同辐照剂量UVB照射导致HaCaT细胞损伤具有显著的保护作用(P<0.05),而浓度为80mg·mL-1肉苁蓉多糖,对不同辐照剂量UVB照射HaCaT细胞损伤的保护作用则没有显著性。

2.2 皮肤含水量变化

肉苁蓉多糖对急性光损伤小鼠皮肤含水量的影响结果见表1。模型组ICR小鼠皮肤含水量显著降低(P<0.05)。与模型组相比,肉苁蓉多糖高、低剂量组可以显著提高小鼠皮肤含水量(P<0.05),肉苁蓉多糖高剂量组ICR小鼠皮肤含水量与空白组相比无显著性差异(P>0.05)。

表1 肉苁蓉多糖对急性光损伤小鼠皮肤皮肤含水量的影响(x±s,n=3)

2.3 组织切片HE染色结果

肉苁蓉多糖对急性光损伤小鼠皮肤组织的病理学影响结果见图2。空白组小鼠表皮层结构完整,有2~3层角质形成细胞,细胞分层清晰;真皮层可见波浪状纤维组织,排列有序,分布均匀,疏密有致,细胞成分及数量适中。与空白组相比,模型组小鼠表皮海绵水肿明显,个别细胞空泡变性,细胞分层不清;以淋巴细胞为主的单一核炎性细胞高度浸润,毛细血管扩张明显,表明急性光损伤模型造模成功。给药组小鼠表皮皮肤因光损伤所致组织病理改变程度较模型组减轻,表皮局灶性海绵水肿和炎症有所缓解,但尚未恢复到正常表皮状态。

图2 肉苁蓉多糖对急性光损伤小鼠皮肤组织的病理学影响(HE×200)

2.4 皮肤组织中SOD活性及MDA含量变化

肉苁蓉多糖对急性光损伤小鼠皮肤组织中SOD活性和MDA含量的影响结果见表2。与空白组相比,模型组ICR小鼠皮肤组织中SOD活性显著降低(P<0.05);与模型组相比,肉苁蓉多糖高、低剂量组的SOD活性显著增加(P<0.05),表明肉苁蓉多糖可有效抑制氧自由基的连续反应发生,提高皮肤组织的自御能力。与模型组相比,肉苁蓉多糖高、低剂量组的MDA含量有降低趋势(P>0.05)。

表2 肉苁蓉多糖对急性光损伤小鼠皮肤组织中SOD活性和MDA含量的影响(x±s,n=3)

2.5 血液中SOD活性及MDA含量变化

肉苁蓉多糖对急性光损伤小鼠血液中SOD活性和MDA含量的影响结果见表3。与空白组相比,模型组ICR小鼠血液中SOD活性显著降低(P<0.05);与模型组比较,经肉苁蓉多糖干预后,急性光损伤ICR小鼠血液中SOD活性有升高趋势(P>0.05),MDA含量有降低趋势(P>0.05)。

表3 肉苁蓉多糖对急性光损伤小鼠血液中SOD活性和MDA含量的影响(¯x±s,n=3)

3 讨论

肉苁蓉是药食两用的药物,其中肉苁蓉多糖是肉苁蓉的主要生物功能活性成分之一,本研究发现,UVB对HaCaT细胞具有损伤作用肉苁蓉多糖(20mg·mL-1、50mg·mL-1)对该损伤具有保护作用,而80mg·mL-1的肉苁蓉多糖对UVB照射的HaCaT细胞的存活率则没有保护作用,可能因为药物浓度过高,产生了一定的细胞毒性;肉苁蓉多糖可以显著提高皮肤组织中的SOD含量,说明肉苁蓉多糖具有清除ROS的作用,与其体外作用相一致[8]。而血液中SOD含量与模型组相比仅有上升趋势,是由于肉苁蓉多糖为水溶性成分,透皮吸收量不高,不能显著提高血液中SOD含量。对于靶部位在皮肤组织的疾病而言,能够提高皮肤组织中的SOD含量对疾病的治疗具有一定的意义;肉苁蓉多糖高剂量组皮肤含水几乎和正常组相当,除了肉苁蓉多糖具有较强的抗氧化作用,可以中和掉由UVB产生的自由基[8],还可能是由于多糖本身具有一定的吸湿性[12],可以维持皮肤一定的含水量;该研究中存在的不足主要是动物实验中UVB照射动物过程中,因UVB光线是漫反射和小鼠较难固定易移动,会导致不同位置的动物背部接收的紫外剂量不一致,会影响到实验数据。

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