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目的紫外线是皮肤老化及皮肤癌、白内障的主要影响因素之一,长波紫外线UVA是紫外线中最多的成分,高达90%以上,长期可造成皮肤恶化以及光老化,使皮肤出现斑片状色素沉着、皱纹、松弛、下垂、干燥粗糙等皮肤光老化反应。目前防UVA损伤皮肤的常用方法是使用物理防晒剂,而能够预防UVA损伤的药物仍未见上市。故研究安全有效的抗UVA损伤皮肤的抗氧化剂具有广阔前景。葛根素(Puerarin,Pue)是由豆科植物葛的根部分离出的一类异黄酮衍生物,广泛应用与心脑血管疾病,而其在抗UVA损伤皮肤方面未见报道。本课题旨在研究葛根素在UVA损伤的人角质形成细胞的抗氧化活性和作用机制,为葛根素抗紫外线氧化损伤提供理论依据,同时为防晒抗氧化剂的开发提供新思路。方法实验采用HaCaT细胞作为研究对象。HaCaT细胞在37℃、5%CO2和含10%胎牛血清的高糖DMED培养基中常规培养。细胞贴壁培养后以葛根素预处理24 h,以UVA照射后进行后续实验。首先以CCK-8实验确定葛根素对HaCaT细胞的最佳作用浓度范围和UVA对细胞最佳照射剂量,同时观察不同浓度葛根素对UVA损伤的HaCaT细胞增殖活性的影响。以Annexin-V FITC/PI双染法流式细胞术检测预防性葛根素对UVA诱导的细胞凋亡率和坏死率。接着以试剂盒测定细胞活性氧(ROS)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、过氧化氢酶(CAT)、总抗氧化能力(T-AOC)和丙二醛(MDA)。最后通过Western blot免疫印迹法检测p38MAPK、keap1、Nrf2、NQO1、HO-1、IL-1β、Fas蛋白表达水平,观察葛根素对UVA诱导的HaCaT细胞抗氧化信号通路的影响。结果0.025 mmol/L0.1 mmol/L葛根素轻微促进HaCaT细胞的增殖,自给药浓度达0.2 mmol/L起对细胞则产生毒性;0.025 mmol/L0.1 mmol/L浓度的葛根素对UVA损伤的细胞具有保护作用,可抑制5 J/cm2 UVA诱导的HaCaT细胞活性的降低,显著提高UVA照射的HaCaT细胞存活率(P<0.01),呈剂量依赖性。光学显微镜观察可见UVA照射的细胞变圆,细胞间隙增大,形态不规则且有破裂溶解现象,而葛根素预处理的细胞脱落明显减少,坏死现象得到有效缓解。经UVA照射后ROS水平显著升高,平均光密度值约为0.370±0.094,且SOD、GSH-Px、CAT、T-AOC活性降低,MDA水平升高,细胞死亡率激增。与未给药的UVA照射细胞比较,葛根素预处理的细胞死亡率降低。同时,葛根素预处理显著清除了细胞内ROS水平,平均光密度值约为0.022±0.019(P<0.01);提升UVA损伤细胞的SOD、GSH-Px、CAT、T-AOC,降低细胞MDA水平。Western blot结果显示未处理组、UVA造模组及各浓度给药组p38蛋白的表达量变化不大,均无差异(P>0.05)。经UVA照射后,磷酸化p38、HO-1、NQO1、IL-1β以及Fas蛋白的表达量较阴性对照组显著上调(P<0.01),keap1表达量明显降低(P<0.01),同时胞浆Nrf2开始减少,核内Nrf2增多明显(P<0.01)。与UVA模型组相比,葛根素使磷酸化p38、IL-1β、Fas的表达量下调明显,在浓度0.1mmol/L效果最显著,与阴性对照组水平相当,且呈计量依赖性。此外,葛根素预处理促进keap1/Nrf2信号通路相关抗氧化因子的表达,胞质Nrf2表达量逐渐降低;核内Nrf2在低浓度葛根素作用下增加不明显,而在高浓度葛根素下表达量显著增多,且上调了其下游二相抗氧化酶HO-1、NQO1的表达,并加强UVA对keap1的表达下调作用。结论0.025 mmol/L0.1 mmol/L葛根素通过抗氧化活性减轻UVA诱导的角质形成细胞损伤。其作用机制可能是通过激活keap1/Nrf2信号通路,上调抗氧化酶并下调IL-1β、Fas表达,从而对UVA诱导的HaCaT细胞具有抗氧化保护作用。