脂肪干細(xì)胞抑制UVB誘導(dǎo)的細(xì)胞外基質(zhì)降解的機(jī)制研究

馬旭 楊大平 劉國(guó)鋒 公美華 李寧 李春陽(yáng) 張攀

[摘要]目的：細(xì)胞微環(huán)境在調(diào)控細(xì)胞定位、細(xì)胞行為和細(xì)胞分化等方面發(fā)揮重要作用。細(xì)胞外基質(zhì)（Etracellular matrix，ECM）在塑造干細(xì)胞微環(huán)境中起著最關(guān)鍵的作用，與上皮干細(xì)胞接觸，調(diào)節(jié)干細(xì)胞命運(yùn)，其中整合素和膠原蛋白在干細(xì)胞的調(diào)節(jié)和維持中發(fā)揮重要作用。本研究中，筆者假設(shè)UVB照射通過改變ECM誘導(dǎo)皮膚光老化，并且應(yīng)用脂肪干細(xì)胞（Adipose derived stem cells，ADSCs）可以逆轉(zhuǎn)光老化。方法：將C57BL/6J小鼠作為研究對(duì)象，分為對(duì)照組、UVB組和UVB+ADSCs組。采用HE和Masson染色鑒定各組的組織學(xué)差異，應(yīng)用免疫熒光分析和RT-PCR技術(shù)檢測(cè)三組間ECM組分表達(dá)的差異性。評(píng)估整合素α2（Integrinα2），增殖細(xì)胞核抗原（Proliferating cell nuclear antigen，PCNA），抗凋亡蛋白Bcl-2在各組的表達(dá)情況。結(jié)果：HE和Masson染色結(jié)果顯示UVB照射明顯增加表皮厚度，應(yīng)用ADSCs后表皮厚度與對(duì)照組接近。UVB組整合素α2、膠原蛋白Ⅲ和抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá)水平均低于對(duì)照組，而UVB+ADSCs組各因子表達(dá)高于UVB組，與對(duì)照組接近（P<0.05）?；|(zhì)金屬蛋白酶2（Matrix metalloproteinase 2，MMP 2）、基質(zhì)金屬蛋白酶9（Matrix metalloproteinase 9，MMP 9）和PCNA的表達(dá)趨勢(shì)與上述相反。結(jié)論：筆者發(fā)現(xiàn)UVB照射通過改變ECM而導(dǎo)致典型的光老化征象，并且UVB抑制抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá)和整合素α2的表達(dá)。Bcl-2和整合素α2有望成為抑制光老化的作用因子。

[關(guān)鍵詞]光老化;UVB;脂肪干細(xì)胞;細(xì)胞外基質(zhì);Bcl-2;整合素α2

[中圖分類號(hào)]R329.2+8? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A? ? [文章編號(hào)]1008-6455（2019）06-0067-06

Abstract： Objective? The stem cell microenvironment plays an essential role in regulating cell localization， cell behavior and cell differentiation. Extracellular matrix （ECM） plays a key role in shaping the stem cell microenvironment， and ECM contacts with epithelial stem cells which regulates the fate of stem cells. And integrins and collagens play an important role in stem cell regulation and maintenance of stemness. In our study， we hypothesized that UVB irradiation induces skin photoaging by altering ECM， and the transplantation of adipose stem cells （ADSCs） can reverse photoaging. Methods? C57BL/6J mice were used to establish photoaging model， and were divided into control group， UVB group and UVB+ADSCs group. The histological differences of each group were identified by HE and Masson staining. The differences of ECM components expression among the three groups were detected by immunofluorescence analysis and RT-PCR. And the expression of integrin α2， proliferating cell nuclear antigen （PCNA） and anti-apoptotic protein Bcl-2 were also evaluated. Results? HE and Masson staining showed that UVB irradiation significantly increased the thickness of the epidermis， and after ADSCs transplanted， the thickness of the epidermis was similar to that of the control group. The expression levels of Integrin α2， collagen Ⅲ and Bcl-2 in the UVB group were lower than those in the control group， while the expression of each factor in the UVB+ADSCs group was close to the control group （P<0.05）. The expression trends of MMP 2， MMP 9 and PCNA are opposite to those described above. Conclusion? We found that UVB irradiation leads to typical signs of photoaging by altering ECM， and UVB inhibits the expression of the anti-apoptotic protein Bcl-2 and Integrin α2. Bcl-2 and Integrin α2 are expected to act as inhibitors of photoaging.

Key words： photoaging; UVB; adipose derived stem cells; extracellular matrix; Bcl-2; Integrin α2

細(xì)胞微環(huán)境主要由結(jié)構(gòu)性因素和生化因素兩方面組成，結(jié)構(gòu)性因素包括細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)與力學(xué)特征，生化因素包括細(xì)胞外基質(zhì)黏附因子與游離的細(xì)胞因子等[1-2]。間充質(zhì)干細(xì)胞的治療作用可因其分化和轉(zhuǎn)分化為組織特異性細(xì)胞，與原位細(xì)胞融合，分泌大量旁分泌因子以刺激原位細(xì)胞的存活和功能恢復(fù)，或調(diào)節(jié)局部微環(huán)境和免疫應(yīng)答等。這些機(jī)制可能是獨(dú)立的，但不是互斥的。在許多情況下，這些保護(hù)機(jī)制的組合可能共同影響皮膚創(chuàng)傷修復(fù)功能[3]。

光老化皮膚的真皮組織特征是細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的降解和紊亂[4]。基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）是一種具有廣泛底物特異性的含鋅肽鏈內(nèi)切酶。這些酶能夠降解細(xì)胞外基質(zhì)的各種成分。MMPs對(duì)ECM的改變可能導(dǎo)致皮膚皺褶，這是早衰皮膚老化的一個(gè)特征。在光致癌中，ECM的降解是腫瘤細(xì)胞侵襲的最初步驟，它侵襲基底膜和周圍基質(zhì)，其中基質(zhì)主要包括纖維狀膠原[5]。紫外線通過干擾TGFβ/Smad途徑抑制I型膠原的合成，通過釋放促炎因子/免疫抑制性細(xì)胞因子激活基質(zhì)金屬蛋白酶，并通過改變膠原和整合素之間的結(jié)合能力來調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架的組織[4]。

既往對(duì)毛囊發(fā)育、生長(zhǎng)的生理微環(huán)境（Niche）了解不多，特別是對(duì)皮膚干細(xì)胞所處微環(huán)境三維結(jié)構(gòu)、ECM的組成和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變以及Niche的免疫微環(huán)境等認(rèn)識(shí)不足，對(duì)其與毛囊發(fā)育、生長(zhǎng)、修復(fù)和再生的關(guān)系缺乏了解。細(xì)胞微環(huán)境在調(diào)控細(xì)胞定位、細(xì)胞行為和分化等方面發(fā)揮重要作用[6]。ECM在塑造干細(xì)胞Niche中起最關(guān)鍵作用，與上皮干細(xì)胞接觸，調(diào)節(jié)干細(xì)胞命運(yùn)，其中integrins和Collagens在干細(xì)胞的調(diào)節(jié)和維持干性中發(fā)揮重要作用。皮膚干細(xì)胞Niche是皮膚組織中的一個(gè)特殊結(jié)構(gòu)，主要由位于表皮基底層的濾泡間表皮干細(xì)胞群（IFE-SCs）和位于毛囊的毛囊干細(xì)胞群（HF-SCs）組成。在正常的生理?xiàng)l件下，皮膚干細(xì)胞Niche處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)，能不斷自我更新和分化為角質(zhì)形成細(xì)胞，維持表皮產(chǎn)能的完整性、對(duì)抗外界的各種損傷。在皮膚損傷愈合過程中，這些干細(xì)胞Niche被激活，IFE-SCs增殖加速，分化為短暫擴(kuò)增細(xì)胞核角質(zhì)形成細(xì)胞，HF-SCs也活化增殖，并沿毛囊峽部上移至表皮中，參與組織修復(fù)。表明皮膚再生過程中，皮膚干細(xì)胞Niche的功能決定了干細(xì)胞的狀態(tài)。

本研究中，筆者假設(shè)UVB照射通過改變ECM誘導(dǎo)皮膚光老化，并且應(yīng)用脂肪干細(xì)胞（ADSCs）可以逆轉(zhuǎn)光老化?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1? 材料和方法

1.1 動(dòng)物材料：動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方案經(jīng)哈爾濱醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院機(jī)構(gòu)動(dòng)物護(hù)理和使用委員會(huì)批準(zhǔn)。所有實(shí)驗(yàn)均根據(jù)哈爾濱醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)指南進(jìn)行。C57BL/6J小鼠購(gòu)自哈爾濱醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心。將所有小鼠飼養(yǎng)在（24±2）℃和50%濕度的空調(diào)房間中，具有12h光/12h暗循環(huán)。允許所有小鼠自由獲取水和食物。

1.2 建立光老化模型和分組：將64只雌性C57BL/6J小鼠分為三組：對(duì)照組：正常小鼠，皮下注射0.5ml PBS;UVB組：暴露于UVB下并注射0.5ml PBS;UVB+ADSCs組：暴露于UVB并注射含有5×106個(gè) ADSC的0.5ml PBS。UVB組及UVB+ADSC組接受照射。用電動(dòng)剃刀每周一次取出小鼠背部毛發(fā)，將小鼠暴露于UVB燈下（波長(zhǎng)290～320nm，峰值波長(zhǎng)312nm，TL20W/12;Philips，Eindhoven，荷蘭）。在暴露期間，允許小鼠在盒子內(nèi)自由移動(dòng)，燈管和盒子底部之間距離為25cm。UVB暴露每周5次，持續(xù)8周。第1～2周：劑量為60mJ/cm2;第3周，劑量為120mJ/cm2;第4周劑量為180mJ/cm2;第5～8周劑量為240mJ/cm2，共接受6.9J/cm2 UVB照射劑量。

1.3 ADSCs培養(yǎng)及鑒定：從7日齡C57BL/6J小鼠的皮下獲得脂肪組織。PBS洗滌組織后用0.1% I型膠原酶（Worthington，Lakewood，NJ，USA）在37℃水浴箱中持續(xù)振蕩消化45min。將組織以1 200rpm離心10min，棄去上方懸浮物。獲得ADSCs并置于含有10%胎牛血清（Invitrogen-Gibco，Grand Island，NY，USA）和1%抗生素/抗真菌劑（Welgene Inc，Daegu，Korea）的DMEM培養(yǎng)基中，于37℃，5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。

采用熒光激活細(xì)胞分選（FACS）技術(shù)檢測(cè)第3代ADSCs表面標(biāo)志物CD29、CD34、CD44、CD45、CD90的表達(dá)。將細(xì)胞再次懸浮在PBS中，然后與抗小鼠異硫氰酸熒光素（FITC）標(biāo)記的CD29（1：200;bs-0486R-FITC;Bioss Inc.，Woburn，MA，USA），CD34（1：200;bs-2038R-FITC;Bioss Inc.），CD44（1：200;bs-2507R-FITC;Bioss Inc.），CD45（1：200;bs-10599R-FITC;Bioss Inc.），CD90（1：200;bs-0778R-FITC;Bioss Inc.）在4℃孵育30min。以FITC標(biāo)記的免疫球蛋白（IgG）染色細(xì)胞作為陰性對(duì)照。使用FACScan流式細(xì)胞儀（BD Facs Vantage SE;BD Biosciences，F(xiàn)ranklin Lakes，NJ，USA）對(duì)細(xì)胞進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)由CellQuest Pro軟件（BD Biosciences）處理。

通過脂肪分化試劑盒（MesenCultTM Adipogenic Stimulatory Supplement，05503，Stem Cell Technologies，Canada）和成骨分化試劑盒（MesenCultTM Stimulatory Kit，05504，Stem Cell Technologies，Canada）評(píng)估ADSCs分化成脂肪細(xì)胞和成骨細(xì)胞的能力。分化3周后，油紅O和茜素紅S分別用于評(píng)估ADSCs成脂分化和成骨分化情況。

1.4 ADSCs皮下移植及獲取組織樣本：將5×106個(gè)ADSCs懸浮在0.5ml PBS中，用30號(hào)針頭注射到UVB+ADSCs組照射區(qū)域（1cm×1cm）的小鼠背部皮膚的皮內(nèi)和皮下層。通過相同的方法向?qū)φ战M和UVB組注射等體積的PBS。間隔14d進(jìn)行第2次注射。在最后一次ADSCs移植后2周通過過量吸入麻醉劑處死所有小鼠。從各組小鼠背部注射部位獲得皮膚樣品（1cm×1cm）。

1.5 HE和Mason染色：皮膚樣本經(jīng)過固定和石蠟包埋后，三組皮膚切片接受HE和Masson染色。每個(gè)HE染色的切片上選擇5個(gè)位置測(cè)量表皮厚度，并比較平均值。通過Masson三色染色檢測(cè)各組真皮膠原密度。

1.6 免疫熒光分析：將皮膚樣品切片用20%蔗糖脫水6h，然后用30%蔗糖脫水過夜。將脫水樣品包埋在最佳切割溫度的化合物（Sakura Finetechnical Co.，Ltd.，Tokyo，Japan）中。將嵌入的樣品在-80℃冰箱中冷凍。將冷凍的皮膚樣品切成6mm厚的切片。將切片在PBS中浸泡5min，用Triton X-100處理10min，用3% BSA封閉30min，然后在4℃下用適當(dāng)稀釋的原代兔單克隆抗體孵育過夜：膠原蛋白 Ⅲ（1：50，ab7778，Abcam），整合素α2 （1：100，ab181548，Abcam）。用PBS洗滌3次后，將皮膚樣品與第二抗體DyLight 488 AffiniPure Goat Anti-Rabbit IgG（H+L）（A23220，Abbkine，China）在37℃溫育1h。細(xì)胞核用DAPI（C1002，Beyotime，中國(guó)）染色并用甘油封閉。使用共聚焦顯微鏡分析結(jié)果。

1.7 實(shí)時(shí)聚合酶鏈反應(yīng)（RT-PCR）：使用Trizol（Roche，Switzerland）提取總RNA并用分光光度法定量?；贕APDH水平的表達(dá)，通過RT-PCR進(jìn)行相關(guān)基因Bcl-2，PCNA，MMP 2，MMP 9的表達(dá)定量（見表1）。使用PrimeScript RT試劑盒（Roche，Switzerland），將5μg總RNA在55℃下30min，并在85℃下5min進(jìn)行第一鏈cDNA合成。在具有StepOnePlusTM（ABI，USA）的ABI PRISM 7500序列檢測(cè)系統(tǒng)上進(jìn)行實(shí)時(shí)PCR擴(kuò)增。PCR程序如下：95℃10min，95℃ 15s和60℃ 60s，進(jìn)行40個(gè)循環(huán)。使用2-△△Ct方法計(jì)算靶基因的相對(duì)表達(dá)水平，并確定比對(duì)照中表達(dá)的倍數(shù)增加。所有反應(yīng)至少重復(fù)3次。

1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：應(yīng)用單因素方差分析（ANOVA）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析。當(dāng)ANOVA顯示組間差異時(shí)，使用Dunnett't進(jìn)行兩兩比較。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以（x?±s）表示。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2? 結(jié)果

2.1 脂肪干細(xì)胞鑒定：流式細(xì)胞儀檢測(cè)結(jié)果顯示ADSCs陽(yáng)性表達(dá)CD29、CD45、CD90，陰性表達(dá)CD34、CD45（見圖1A）。為了評(píng)價(jià)ADSCs的分化潛能，筆者誘導(dǎo)ADSCs分化為油紅O鑒定的成脂分化、茜素紅S鑒定成骨分化（見圖1B～D）。染色結(jié)果顯示ADSCs具有多向分化潛能。

2.2 HE和Masson染色結(jié)果：用HE和馬松三色染色法測(cè)定皮膚厚度和膠原纖維。HE染色結(jié)果：UVB照射引起表皮層增厚和角化過度，細(xì)胞水平不清楚，真皮層纖維比例不勻。與UVB組相比，UVB+ADSCs組表皮厚度明顯降低，接近正常水平（P<0.05）。Masson染色結(jié)果：UVB照射后網(wǎng)狀真皮膠原明顯丟失，應(yīng)用ADSCs后在真皮網(wǎng)狀組織中膠原密度增加（見圖2）。這些結(jié)果表明ADSCs可以改善UVB照射引起的表皮增厚。

2.3 ADSCs抑制UVB誘導(dǎo)的ECM降解：免疫熒光分析顯示，UVB照射可降低膠原蛋白Ⅲ（Collagen Ⅲ）和整合素α2（Integrin α2）的表達(dá)，ADSCs增加膠原蛋白Ⅲ和整合素α2的表達(dá)（P<0.05）。見圖3。

2.4 ADSCs抑制UVB誘導(dǎo)的基質(zhì)金屬蛋白酶過表達(dá)及皮膚細(xì)胞異常增殖、凋亡：RT-PCR結(jié)果顯示UVB照射增加了膠原降解酶MMP 2和MMP 9的表達(dá)，ADSCs移植降低UVB誘導(dǎo)的MMP 2和MMP 9過表達(dá)（P<0.05）（見圖4A～B）。RT-PCR結(jié)果顯示UVB照射增加了增殖細(xì)胞核抗原PCNA的表達(dá)，ADSCs移植降低UVB誘導(dǎo)的PCNA過表達(dá)（P<0.05）（見圖4C）。UVB照射可降低抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá)，ADSCs增加Bcl-2的表達(dá)（P<0.05）（見圖4D）。

3? 討論

再生醫(yī)學(xué)是使用機(jī)體自身干細(xì)胞和生長(zhǎng)因子進(jìn)行組織修復(fù)，是一種修復(fù)受損組織的替代治療策略，成為細(xì)胞治療的主要候選。脂肪干細(xì)胞是具有多向分化潛能的間充質(zhì)干細(xì)胞，具有類似于骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的特性。此外，與骨髓-間充質(zhì)干細(xì)胞相比，脂肪干細(xì)胞可以通過簡(jiǎn)單的外科手術(shù)大量獲取。脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞在臨床上已有較多應(yīng)用，包括皮膚缺損及創(chuàng)面愈合。研究表明，ADSCs在傷口愈合過程中可刺激膠原蛋白的合成與遷移。ADSCs及其分泌因子，如血小板衍生生長(zhǎng)因子（platelet-derived growth factor，PDGF）、β成纖維生長(zhǎng)因子（fibroblast growth factor，β-FGF）、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β（transforming growth factor β，TGF-β）、肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子（hepatocyte growth factor，HGF）、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）等在皮膚老化治療中具有廣泛的應(yīng)用前景[7]。

內(nèi)源性老化的主要組織學(xué)特點(diǎn)是真皮和表皮交界處變平，真皮和皮下脂肪層變薄，角質(zhì)形成細(xì)胞、朗漢斯細(xì)胞、肥大細(xì)胞、黑素細(xì)胞數(shù)量減少。光老化皮膚特點(diǎn)為表皮厚度不均，朗漢斯細(xì)胞進(jìn)一步減少，而黑素細(xì)胞數(shù)量增加。光老化誘導(dǎo)最明顯的變化是顯著的真皮彈性組織變性及局部炎癥浸潤(rùn)。紫外線（UV）輻射，特別是UVB（280～320nm），是造成皮膚損傷的主要環(huán)境災(zāi)害之一。紫外線照射可引起水腫、紅斑、色素沉著、增生、老化、炎癥、皮膚的DNA損傷和突變。此外，流行病學(xué)研究報(bào)告指出，長(zhǎng)期暴露于紫外線輻射皮膚癌的風(fēng)險(xiǎn)增加[8-10]。

位于表皮及毛囊的干細(xì)胞，作用是確保成人皮膚動(dòng)態(tài)更新及毛囊再生，同時(shí)參與創(chuàng)傷后的修復(fù)過程。中胚層來源的干細(xì)胞有助于以下組織細(xì)胞的形成，如分泌膠原蛋白的真皮成纖維細(xì)胞、為皮膚提供養(yǎng)分的真皮血管、附著在每個(gè)毛囊（HF）的立毛肌、皮下脂肪細(xì)胞及浸潤(rùn)在皮膚中的免疫細(xì)胞。神經(jīng)嵴來源的干細(xì)胞有助于黑素細(xì)胞及皮膚感覺神經(jīng)末梢，和真皮乳頭的形成。凋亡調(diào)節(jié)基因的表達(dá)與衰老伴行的是Bcl-2[11-12]。Bcl-2蛋白家族是調(diào)控線粒體依賴性凋亡途徑的蛋白家族，包括抗凋亡蛋白和促凋亡蛋白，如Bcl-2和Bax[11]。Bcl-2起著抑制凋亡的作用，在不利于抗凋亡的衰老細(xì)胞中培養(yǎng)，Bcl-2也不會(huì)被抑制。UVB照射后Bcl-2表達(dá)降低，應(yīng)用ADSCs后Bcl-2表達(dá)增加。為了研究UVB對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的影響，測(cè)定各組樣本中PCNA的表達(dá)水平[8]。PCNA過表達(dá)提示細(xì)胞增殖能力增強(qiáng)，表明UVB照射后表皮細(xì)胞的增殖增強(qiáng)。這可能說明UVB誘導(dǎo)皮膚干細(xì)胞異常增殖和凋亡，而ADSCs可以調(diào)節(jié)皮膚干細(xì)胞的異常增殖和凋亡。

膠原、層粘連蛋白、纖粘連蛋白、彈性蛋白和糖胺聚糖，為調(diào)節(jié)細(xì)胞-細(xì)胞或細(xì)胞-基質(zhì)誘導(dǎo)的干細(xì)胞分泌的可溶性信號(hào)，刺激干細(xì)胞分化以及調(diào)節(jié)各種細(xì)胞反應(yīng)。除生態(tài)位信號(hào)外，細(xì)胞外基質(zhì)成分參與創(chuàng)傷愈合過程中的每一個(gè)階段，從止血到重塑，是細(xì)胞和生長(zhǎng)因子之間相互作用的一個(gè)動(dòng)態(tài)過程。例如，細(xì)胞外基質(zhì)成分（如膠原I、III、IV、層粘連蛋白和纖維連接蛋白，GAGs）和各種生長(zhǎng)因子[如PDGF、TGF-β、表皮生長(zhǎng)因子、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（FGF）、角質(zhì)細(xì)胞生長(zhǎng)因子（KGF），IGF-1，和HGF]吸收干細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞到傷口部位，調(diào)節(jié)上皮化及膠原蛋白的積累和血管生成。Kim EJ等證實(shí)來自于毛囊干細(xì)胞的旁分泌信號(hào)（如TGF-β、β-FGF、VEGF）和內(nèi)源性生長(zhǎng)因子（如HGF、PDGF-BB、 EGF、IGF、VEGF）在提高創(chuàng)面愈合質(zhì)量方面似乎具有協(xié)同作用：促進(jìn)肉芽組織形成、再上皮化和新生血管生成[13]。在真皮膠原降解中，主要是基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）1，3和9。MMPs水平升高是適應(yīng)紫外線照射和真皮老化過程的一個(gè)普遍現(xiàn)象[14]。真皮成纖維細(xì)胞與細(xì)胞外膠原纖維相互作用產(chǎn)生機(jī)械阻力，進(jìn)而導(dǎo)致信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)級(jí)聯(lián)，從而調(diào)節(jié)跨膜和細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)、基因表達(dá)和蛋白質(zhì)合成。成纖維細(xì)胞與周圍膠原之間的通訊是通過整合素跨膜受體介導(dǎo)的，其中Integrin α2和肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架，主要是α-SMA[15]。整合素是介導(dǎo)細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）粘附的一大類細(xì)胞受體，具有調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、遷移、惡性轉(zhuǎn)化和侵襲的各種細(xì)胞功能。越來越多的證據(jù)表明，整合素受體可以感知腫瘤基質(zhì)組成、形態(tài)和張力的變化，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)事件，有助于促進(jìn)癌癥進(jìn)展[16]。在光老化皮膚中，膠原纖維的斷裂和分解是由于成纖維細(xì)胞功能受損，包括MMP的上調(diào)，而α-SMA和整合素α2的表達(dá)上調(diào)成纖維細(xì)胞的收縮活性，促進(jìn)膠原的晶格結(jié)構(gòu)[15]。筆者發(fā)現(xiàn)UVB照射下調(diào)整合素α2和膠原蛋白Ⅲ的表達(dá)，應(yīng)用ADSCs后其表達(dá)增加。

皮膚暴露于紫外線照射引起的幾個(gè)不同的MMPs上調(diào)，實(shí)際上損害了ECM的各個(gè)組成部分。這些變化在細(xì)胞外基質(zhì)是已知的，是導(dǎo)致皮膚皺紋及過早老化的一個(gè)主要特征。在光致癌中，ECM的降解是腫瘤細(xì)胞侵襲的第一步，侵入由膠原纖維組成的基質(zhì)和基底膜[17]。此外，MMPs參與血管膠原蛋白Ⅲ的降解，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和遷移。調(diào)節(jié)MMPs的分泌是防止光損傷導(dǎo)致皮膚皺紋形成的策略之一。MMPs在腫瘤的發(fā)生發(fā)展、生長(zhǎng)、血管生成和轉(zhuǎn)移中起著重要的作用。這些蛋白酶有特定的角色，以確定腫瘤的侵襲能力[18-19]。真皮中，纖維形成膠原（Ⅰ型和Ⅲ型）是ECM的主要成分[20]。IV型膠原酶MMP 2和MMP 9抑制了脫毛后的毛發(fā)再生，同時(shí)伴有VEGF、IGF-1和TGF-β表達(dá)的降低。MMPs的活性是由其特異性抑制劑調(diào)節(jié)的，稱為金屬蛋白酶組織抑制劑（TIMPs）。TIMP-2和TIMP-1分別特異性地抑制MMP 2和MMP 9的活性，這可能是調(diào)節(jié)毛囊的關(guān)鍵。事實(shí)上，MMP 2和MMP 9表達(dá)水平的波動(dòng)發(fā)生在整個(gè)毛發(fā)生長(zhǎng)周期中。MMP 2和金屬蛋白酶組織抑制劑2（TIMP-2）在毛囊各組織中均有表達(dá)，提示MMP 2在HF毛發(fā)生長(zhǎng)周期中可能起重要作用[20]。筆者發(fā)現(xiàn)UVB照射誘導(dǎo)MMP 2和MMP 9過表達(dá)，應(yīng)用ADSCs后MMP 2和MMP 9表達(dá)降低。

4? 結(jié)論

筆者研究發(fā)現(xiàn)UVB照射通過改變ECM而導(dǎo)致典型的光老化征象，ADSCs可以逆轉(zhuǎn)UVB誘導(dǎo)的光老化，并且UVB可抑制抗凋亡蛋白Bcl-2和整合素α2的表達(dá)。Bcl-2和整合素α2有望成為抑制光老化的作用因子。

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[收稿日期]2019-03-21

本文引用格式：馬旭，楊大平，劉國(guó)鋒，等.脂肪干細(xì)胞抑制UVB誘導(dǎo)的細(xì)胞外基質(zhì)降解的機(jī)制研究[J].中國(guó)美容醫(yī)學(xué)，2019，28（6）：67-72.