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Bmi-1蛋白在小鼠皮肤年龄相关衰老中的表达及机制研究

2022-08-30赵雪光

医学美学美容 2022年7期
关键词:年老真皮胶原

赵雪光

(湖南医药学院口腔医学院,湖南 怀化 418000)

皮肤衰老(skin aging)是指皮肤出现功能衰老性损伤,皮肤防护、调节等能力减退,皮肤无法适应内外环境的变化,导致颜色、色泽、形态、质感等整体状况发生改变。皮肤衰老是内在因素和外在因素共同作用的结果,关于皮肤衰老的发生机制一直是研究热点。Bmi-1基因(B cell-specific MLV integration site-1)是Pc G家族成员之一,广泛参与细胞的增殖、分化与衰老;此外研究表明,其在多种肿瘤形成过程中起重要作用。基于此,本实验通过构建自然小鼠衰老模型,探讨Bmi-1在小鼠皮肤年龄相关衰老中的表达及作用。

1 材料与方法

1.1 实验动物 本实验经湖南医药学院实验动物伦理委员会批准。实验对象为健康昆明种小鼠,购买于南昌大学附属第一医院动物研究所[动物许可证号:SYXK(赣)2010-0002],普通喂养。

1.2 方法

1.2.1 动物分组 自然衰老小鼠模型构建参考文献资料,苏木精-伊红(HE)染色法与Masson三色染色检测皮肤表皮、真皮以及皮肤总胶原变化,判断是否建模成功。小鼠分为年轻组与年老组,每组5只。年轻组普通喂养8个月;年老组普通饮食喂养18个月。

1.2.2 HE染色检测小鼠表皮与真皮厚度 颈椎脱位致死各组小鼠后,切取背部皮肤组织放入4%多聚甲醛中浸泡,固定备用。标本常规脱水透明、石蜡包埋、连续切片,厚度为5 μm,然后切片经二甲苯脱蜡、浓度梯度酒精水化后浸入0.5%苏木素溶液中5 min,流水冲洗;用0.5%盐酸酒精分化10 s后,使用0.5%伊红水溶液复染4 min。切片常规脱水透明,中性树胶封片,显微镜下拍照,使用Image-Pro Plus软件测量表皮及真皮厚度。

1.2.3 Masson三色染色检测皮肤总胶原变化Weigert苏木素A、B液按照1∶1配比,浸没脱蜡后的切片,染色10 min,流水冲洗;1%盐酸酒精分化2 s,滴加丽春红酸性品红染液,染色10 min;磷钼酸溶液作用5 min后甩去,再滴加苯胺蓝染色5 min,加入1%冰醋酸溶液作用5 min后水洗。切片常规脱水透明,中性树胶封片,显微镜下拍照。总胶原阳性率=测量区真皮胶原染色面积/测量区真皮面积×100%。

1.2.4 蛋白印迹实验检测小鼠背部皮肤组织相关蛋白表达 喂养完成后,乙醚麻醉小鼠分离背部组织,根据小鼠质量加入适量RIPA裂解液裂解组织,冰上静置30 min,离心并提取蛋白。样品经蛋白质定量后,用10%~12%聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质,然后将聚偏二氟乙烯膜与Bmi-1一抗(1∶800)、p16一抗(1∶1000)、p19一抗(1∶1000)于4 ℃冰箱中孵育过夜,次日加入二抗孵育1 h,化学发光法显色后,用Image Quant LAS-400mini曝光成像仪分析图像。

2 结果

2.1 两组小鼠皮肤衰老形态学变化 HE染色结果显示,年老组表皮厚度低于比年轻组(P<0.05),真皮厚度也低于年轻组(P<0.05);Masson三色染色结果显示,胶原染色部分呈蓝色,年轻组小鼠胶原丰富,排列整齐,无明显断裂;年老组胶原明显减少,排列紊乱(P<0.05),见图1、2及表1。

表1 两组小鼠表皮、真皮厚度及皮肤总胶原阳性百分率()

图1 HE染色和Masson染色结果(×200)

2.2 皮肤中Bmi-1、p16、p19蛋白表达及相关性分析 年老组皮肤内Bmi-1表达低于年轻组(P<0.05),p16与p19表达均高于年轻组(P<0.05),见表2。Spearman相关性分析显示,Bmi-1的表达与p16呈负相关(r=-0.569,P<0.05),与p19表达呈负相关(r=-0.389,P<0.05)。

表2 两组小鼠Bmi-1、p16、p19蛋白的表达情况()

图2 Masson三色染色结果

3 讨论

皮肤老化是由自然因素或非自然因素造成的皮肤衰老现象,往往表现为表皮变薄,真皮皱缩且厚度减少,镜下表现为胶原纤维变细、老化、排列紊乱、断裂等。皮肤组织随着时间的增加功能逐渐成熟活跃,到达某一年龄阶段就会开始出现退化。随着经济社会的发展,人们对于抗皮肤衰老的需求越来越大,但皮肤衰老的内在机制仍需进一步研究。因此,本实验通过构建小鼠皮肤自然衰老模型,探讨小鼠皮肤衰老有关机制,以期为抗皮肤衰老的研究提供理论基础。

Bmi-1基因属于聚硫蛋白复合体基因家族的成员之一,具有抑制转录的作用,被认为是一种原癌基因。作为第一个被发现的有功能的PcG成员,Bmi-1可参与造血、细胞周期调控以及衰老等过程。目前研究已经证实Bmi-1对下游通路的调节主要是通过减少氧化应激活性氧水平的产生,减少DNA双链断裂,促进其修复而调控氧化应激反应,从而参与DNA的损伤修复。此外Bmi-1基因广泛参与细胞的增殖、分化与衰老,并且在多种肿瘤形成过程中起着重要作用,其对于造血干细胞自我更新及分化潜能的维持也发挥重要作用。本实验通过构建小鼠自然衰老模型,检测小鼠皮肤衰老情况,并进一步研究Bmi-1基因在小鼠皮肤自然衰老中的作用。实验结果显示,HE和Masson染色检测皮肤形态学变化发现,年老组和年轻组比较,其表皮厚度降低,真皮厚度变薄,皮肤总胶原阳性百分率减少,提示小鼠皮肤衰老模型构建成功。研究发现Bmi-1基因能够通过p16和p19介导的信号通路调节神经干细胞和造血干细胞的增殖和凋亡,进而发挥生物学功能。本研究采用蛋白印迹实验检测Bmi-1、p16和p19在自然衰老小鼠皮肤中的表达,结果显示年老组皮肤Bmi-1表达下降,而p16、p19表达升高;Spearman相关性分析显示Bmi-1的表达与p16、p19表达呈负相关,提示Bmi-1表达的降低可能导致小鼠皮肤衰老的发生,其可能通过抑制细胞依赖性激酶抑制因子如p16、p19的表达而发挥抗皮肤衰老的作用。这也为Bmi-1的抗皮肤衰老作用提供理论基础。但是实验目前还只停留在动物实验的初级阶段,Bmi-1的具体调控机制以及细胞学信号通路的变化未有深入研究,这也是今后需要深入的方向。

综上所述,Bmi-1在衰老小鼠皮肤中表达降低,其机制为调控p16和p19的表达,抑制小鼠皮肤衰老。

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