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《實用醫學雜志》2015年第二十期
痤瘡是皮膚科常見炎癥性疾病。痤瘡丙酸桿菌是痤瘡發病的重要因素,其過量繁殖可導致毛囊壁炎癥,伴隨大量單核細胞浸潤;痤瘡丙酸桿菌可刺激單核細胞分泌多種炎癥因子,從而加重皮膚炎癥。以上研究提示調控痤瘡丙酸桿菌誘導的炎癥反應是治療痤瘡的關鍵環節。目前臨床常采用激素或抗生素治療痤瘡,但副作用較多且易產生耐藥性。因此,采用天然藥物來治療痤瘡具有重大臨床治療意義。姜黃素是從中藥姜黃根莖中提取的物質,具有抗氧化、抗炎等多種生物學功能,但其對痤瘡丙酸桿菌誘導的炎癥反應的影響及機制尚不清楚。本研究旨在探討姜黃素對痤瘡丙酸桿菌誘導的THP-1細胞炎癥反應的影響及作用機制,以期為姜黃素臨床干預治療痤瘡提供實驗依據。
1材料與方法
1.1材料痤瘡丙酸桿菌由中科院上海健康科學研究所張雁云教授惠贈;姜黃素購自Sigma-Aldrich公司;THP-1細胞株由本室保存;TNF-α和IL-8ELISA試劑盒購自R&D公司;CCK8試劑盒購于Dojindo;TLR2抗體購自Abcam公司;NF-κBp65抗體購自SantaCruz公司;P-NF-κBp65抗體購自CellSignal公司;β-actin抗體購自碧云天公司;實時熒光定量PCR試劑購自Bio-Rad公司。
1.2方法
1.2.1實驗分組與細胞培養設空白對照組、痤瘡丙酸桿菌組及痤瘡丙酸桿菌+姜黃素組(5、10、15μmol/L),共5組。THP-1細胞接種于6孔板,加入含10%胎牛血清的RPMI1640培養基,調整細胞濃度為1×106/mL,置于37℃、5%CO2培養箱中培養。
1.2.2CCK8法檢測細胞活力將THP-1細胞接種于96孔板,調整細胞濃度為10000細胞/孔,加入不同濃度的姜黃素培養4h,進而加入痤瘡丙酸桿菌(15μg/mL)培養8h后,采用CCK8法檢測細胞活力,于450nm處測定光吸收值。設空白對照組細胞活力為100%。
1.2.3ELISA法檢測細胞因子表達THP-1細胞接種于6孔板,調整細胞濃度為1×106/mL,加入不同濃度姜黃素培養4h,進而加入痤瘡丙酸桿菌培養8h,采用ELISA試劑盒,按說明檢測細胞培養上清中TNF-α和IL-8含量。
1.2.4實時熒光定量PCR檢測TRIzol提取細胞總RNA,逆轉錄合成cDNA。引物序列如下:TLR2正向引物:5-ATCCTCCAATCAGGCTTCTCT-3,反向引物:5-GGACAGGTCAAGGCTTTTTACA-3;NF-κBp65正向引物:5-ATGTGGAGATCATTGAGCAGC-3,反向引物:5-CCTGGTCCTGTGTAGCCATT-3;GAPDH正向引物:5-GGAGCGAGATCCCTCCAAAAT-3,反向引物:5-GGCTGTTGTCATACTTCTCATGG-3。GAPDH為內參,比較循環閾值法(2-△△Ct)分析基因相對含量。
1.2.5Westernblot檢測裂解細胞提取蛋白,蛋白電泳后按常規方法轉移至PVDF膜上,分別加入抗TLR2、NF-κBp65、P-NF-κBp65及β-actin抗體。4℃孵育過夜后,經HRP標記的二抗室溫孵育1h,按ECL試劑盒說明書進行曝光、顯色。
1.2.6統計學處理應用SPSS13.0軟件進行統計處理,計量資料以均值±標準誤表示,應用單因素方差分析,P<0.05為差異有顯著性。
2結果
2.1姜黃素對細胞活力的影響姜黃素在5~15μmol/L的濃度范圍內,與THP-1細胞共培養12h后,對細胞的活力無明顯影響(圖1A);當處理時間延長至24h后,姜黃素明顯抑制了THP-1細胞活力,提示姜黃素的給藥時間在12h內為宜(圖1B)。進一步分析姜黃素對痤瘡丙酸桿菌處理后細胞活力的影響,發現與未處理組相比,痤瘡丙酸桿菌能明顯抑制THP-1細胞活力(P<0.05);然而與單純痤瘡丙酸桿菌處理組相比,姜黃素對THP-1細胞活力無明顯影響。
2.2姜黃素對炎癥因子表達的影響ELISA法檢測培養上清發現,痤瘡丙酸桿菌能促進THP-1細胞分泌炎癥因子TNF-α和IL-8,姜黃素在10μmol/L與15μmol/L濃度時能明顯抑制痤瘡丙酸桿菌誘導的TNF-α和IL-8分泌(P<0.05),尤其在15μmol/L濃度時抑制效果尤為明顯。
2.3姜黃素對TLR2表達的影響痤瘡丙酸桿菌刺激后,THP-1細胞TLR2基因表達升高。與單純痤瘡丙酸桿菌刺激組相比,姜黃素給藥明顯抑制了TLR2基因的表達(P<0.05,圖3A)。Westernblot進一步證明姜黃素能有效降低痤瘡丙酸桿菌誘導的TLR2表達(圖3B)。
2.4姜黃素對NF-κBp65表達的影響實時定量PCR與Westernblot分析顯示,痤瘡丙酸桿菌刺激后,THP-1細胞NF-κBp65表達明顯升高;與單純痤瘡丙酸桿菌刺激組相比,姜黃素給藥明顯抑制了THP-1細胞NF-κBp65和P-NF-κBp65的表達(圖4)。
3討論
痤瘡常采用抗生素治療,但長期使用能產生抗生素耐藥性。為避免抗生素耐藥性的產生,采用天然物質來治療痤瘡受到廣泛關注。姜黃素是從植物姜黃中提取的天然物質,具有強大的抗炎作用,然而其治療痤瘡的效果尚不清楚。姜黃素能通過抑制單核細胞活化來緩解多種炎癥性疾病。本研究發現姜黃素能抑制痤瘡丙酸桿菌誘導的TNF-α和IL-8分泌。TNF-α和IL-8是痤瘡炎癥反應中的重要炎癥因子,這些結果提示姜黃素可能通過抑制痤瘡丙酸桿菌引起的炎癥反應來緩解痤瘡的發病。
痤瘡丙酸桿菌主要通過模式識別受體TLR來活化單核巨噬細胞。研究發現TLR2在痤瘡的發病過程中有重要作用,痤瘡患者TLR2的表達明顯增高。敲除TLR2基因的小鼠接受痤瘡丙酸桿菌刺激后不能產生IL-6,而敲除其他TLR基因的小鼠接受痤瘡丙酸桿菌刺激后仍能產生大量IL-6。本研究發現,痤瘡丙酸桿菌能明顯上調THP-1細胞TLR2的表達,姜黃素則抑制了痤瘡丙酸桿菌誘導的TLR2表達。提示姜黃素可能是通過降低TLR2表達來抑制單核細胞活化,導致單核細胞炎癥因子分泌減少而緩解痤瘡的炎癥反應。TLR識別相應配體后,主要通過MyD88途徑活化下游核因子NF-κB。本研究發現姜黃素能抑制痤瘡丙酸桿菌誘導的NF-κB表達,提示姜黃素可能是通過TLR2相關信號通路來調控痤瘡丙酸桿菌誘導的炎癥反應。
本研究在體外發現姜黃素能明顯抑制痤瘡丙酸桿菌誘導的炎癥反應,其治療作用尚需體內實驗證實,下游信號通路也有待進一步的研究。本研究結果將為姜黃素臨床治療痤瘡提供實驗基礎和理論依據。
作者:顧巧麗 蔡燕 楊惠林 施勤 單位:蘇州大學附屬第一醫院