Q开关1064nm Nd:YAG激光通过miR-24-3p影响皮肤屏障和胶原合成

来源 :昆明医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lihonggeng
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[目 的]1.验证Q开关1064nm Nd:YAG激光照射正常无毛小鼠皮肤中p38基因的表达。2.通过生物信息学预测并筛选与靶基因p38相关的miRNA,并用双荧光素酶报告分析验证miR-24-3p与靶基因p38之间的关系。3.通过动物水平、细胞水平验证miR-24-3p对皮肤屏障功能、胶原合成影响。[方 法]1.随机选取3只雄性SKH-1无毛小鼠,用Q开关1064nm Nd:YAG激光照射,照射小鼠背部皮肤的剂量为1.5J/cm2,光斑为6mm每周照射2次,连续照射1个月后取小鼠皮肤,通过QPCR法检测p38 mRNA表达水平。2.使用三个miRNA生物信息数据库PicTar,TargetScan和MiRMap预测p38基因相关miRNA,找出差异最明显miRNA。然后将生物信息库筛选出的8个miRNA用QPCR检测其表达。3.双荧光素酶报告分析:用聚合酶链反应从人基因组DNA中扩增出含有miR-24-3P靶序列的p38基因3-UTR,并克隆到XbaI位点的pGL3控制载体中,将携带野生型(Wt)和突变型(Mut)p38基因3’UTR的质粒和miR-24-3p mimics转染至HEK 293T细胞。将细胞转染后用双荧光素酶报告系统测定萤火虫和肾素荧光素酶活性。4.(1)动物模型构建:首先构建AD小鼠模型:每天用0.5%的二硝基氯苯反复外涂无毛小鼠的足垫、腹部、双耳、背部皮肤,4周后受试小鼠背部皮肤出现红斑、脱屑代表造模成功。再用Q开关1064nm Nd:YAG激光照射小鼠皮肤,并将过表达miR-24-3p腺病毒注射入小鼠皮肤,每只小鼠皮下注射1×109pfu腺病毒。用Q开关1064nm Nd:YAG激光照射每周照射两次,一共照射四周。每组随机选取 3 只,分为 4 组 NC、Irradiated、AD-NC+Irradiated、AD-miR-24-3p+Irradiated组。每隔0、7、14、28天对小鼠皮肤分别进行以下检测:①检测小鼠皮肤的屏障功能生理指标:TWEL值、皮肤含水量、皮肤弹性。②腹腔麻醉小鼠、在每只小鼠背部两个照射相同区域取100毫克皮肤组织行HYP、SOD检测,取皮后缝合皮肤。照射四周后取小鼠皮肤分别进行以下检测:①石蜡包埋后切片做免疫组化观察 AQP4、K10、FLG 变化;②Western blot 检测 collagenI、collagen Ⅲ、collagenⅣ③QPCR 检测:collagenI、collagen Ⅲ、collagen Ⅳ、FLG、AQP4、K10 的表达量结果并进行统计学分析。(2)构建细胞模型:将HaCat细胞用10%DMEM培养基培养并放置于恒温培养箱中。分为以下四组:NC 组、Irradiated 组、mimics NC 组、miR-24-3p mimics组。细胞转染:把处于对数生长期的HaCaT细胞培养在DMEM培养基中培养24h后,后换无血清的DMEM培养基中培养1h。在用脂质体2000分别将miR-24-3p mimics、mimics NC(阴性对照)转染进入HaCaT细胞。4h后,更换为含正常DMEM培养基。结束后收集细胞行免疫荧光及WB、QPCR检测collagenI、collagen Ⅲ、collagen Ⅳ的表达量结果进行统计学分析。[结 果]1.在Q开关1064nm Nd:YAG激光照射正常无毛小鼠皮肤后可激活p38mRNA表达上调(P<0.05)。2.通过三个生物信息学数据库筛选出8个相关性最高的MicoRNA:miR-24-3p、miR-128-3p、miR-6361、miR-6369、miR-6410、miR-6413、miR-6539、miR-6540-5p。使用1.5J/cm2Q开关1064nm Nd:YAG激光照射抑制了这8种的表达(P<0.05)。3.其中对miR-24-3p的抑制作用尤其明显(P<0.05),miR-24-3p对WT-p38的荧光素酶活性有抑制作用(P<0.05),对MUT-p38的荧光素酶活性没有明显的抑制作用(P>0.05)。4.(1)皮肤含水量、皮肤弹性检测结果:照射组与正常组相比皮肤含水量、皮肤弹性明显增加(P<0.05)。特应性皮炎小鼠在激光照射后与正常组相比含水量、皮肤弹性明显增加(P<0.05)。过表达miR-24-3p后激光照射与照射组相比皮肤含水量、弹性明显下降(P<0.05)。TEWL值结果示照射组与正常组相比自照射开始即显著高于正常组,14天后照射组TWEL值恢复正常(P>0.05)。(2)HYP、SOD结果:照射组与正常组相比HYP、SOD含量明显增加(P<0.05)。特应性皮炎小鼠激光照射后与正常组相比含HYP、SOD含量明显增加(P<0.05)。过表达miR-24-3p后激光照射与照射组相比HYP、SOD含量明显下降(P<0.05)。(3)皮肤屏障结果:动物层面:照射组与正常组相比K10、FLG和AQP4mRNA表达明显增加(P<0.05)。特应性皮炎小鼠激光照射后与正常组相比K10、FLG和AQP4 mRNA表达明显增加(P<0.05)。过表达miR-24-3p后激光照射与激光照射组相比K10、FLG和AQP4mRNA表达明显下降(P<0.05),高于正常组。细胞层面:照射组与正常组相比K10、FLG和AQP4mRNA、平均荧光值表达明显增加(P<0.05)。过表达miR-24-3p后激光照射与激光照射组相比K10、FLG和AQP4 mRNA表达明显下降(P<0.05)。(4)皮肤胶原结果:动物层面:照射组与正常组相比Ⅰ、Ⅳ型胶原mRNA、蛋白表达明显增加(P<0.05),Ⅲ型胶原未见明显变化(P>0.05)。特应性皮炎小鼠激光照射后与正常组相比Ⅰ、Ⅳ型胶原mRNA、蛋白表达明显增加(P<0.05)。Ⅲ型胶原未见明显变化(P>0.05)。过表达miR-24-3p后激光照射与激光照射组相比Ⅰ、Ⅳ型胶原mRNA、蛋白表达明显下降(P<0.05)。Ⅲ型胶原未见明显变化(P>0.05)。细胞层面:照射组与正常组相比Ⅰ、Ⅳ型胶原mRNA、蛋白表达明显增加(P<0.05),Ⅲ型胶原未见明显变化(P>0.05)。过表达miR-24-3p后激光照射与激光照射组相比Ⅰ、Ⅳ型胶原mRNA、蛋白表达明显下降(P<0.05)。Ⅲ型胶原未见明显变化(P>0.05)。[结 论]1.Q开关1064nm Nd:YAG激光照射后激活正常无毛小鼠中p38信号通路。2.Q 开关 1064nm Nd:YAG 激光照射抑制 miR-24-3p、miR-128-3p、miR-6361、miR-6369、miR-6410、miR-6413、miR-6539、miR-6540-5p 的表达,对 miR-24-3p抑制最明显。3.miR-24-3p调控p38并呈负调控关系。4.(1)1.5J/cm2的Q开关1064nm Nd:YAG激光照射促进小鼠皮肤屏障功能修复。(2)1.5J/cm2的Q开关1064nm Nd:YAG激光照射促进特应性皮肤小鼠皮肤屏障功能修复。(3)1.5J/cm2的Q开关1064nm Nd:YAG激光照射Hacat细胞,皮肤屏障相关蛋白表达增加。(4)1.5J/cm2的Q开关1064nm Nd:YAG激光照射正常小鼠、特应性皮炎小鼠促进Ⅰ、Ⅳ型胶原合成,Ⅲ型胶原未见明显变化。(5)1.5J/cm2的Q开关1064nm Nd:YAG激光照射Hacat细胞促进Ⅰ、Ⅳ型胶原合成,Ⅲ型胶原未见明显变化。(6)过表达miR-24-3p后Ⅰ、Ⅳ型胶原合成减少,皮肤屏障功能下降、皮肤屏障蛋白减少。
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