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背景和目的:透明质酸(Hyaluronic acid,HA)是天然存在于人体皮肤中的具有保水功能的聚合物,由葡糖醛酸和N-乙酰葡萄糖胺(又称N-乙酰氨基葡萄糖,N-Acetylglucosamine, NAG)组成直链高分子多糖,作为吸水的大分子位于细胞外基质(Extracellular matrix, ECM),广泛存在于脊椎动物结缔组织和某些细菌内。HA分子在溶液中高度伸展和随机卷曲构型使其占有很大区域,其流体动力学体积较未水化时所占空间大l0倍,而且分子链之间相互缠绕形成连续的网状结构,水分子通过极性键和氢键与其直接作用。使得HA像“分子海绵”一样,可以吸收和保持其自身重量上千倍的水分,是国际上公认的最好的保湿剂之一,具有维持细胞外间隙,并促进离子溶质和营养物质的运输。除此之外,HA还可与蛋白结合成为分子量更大的蛋白多糖分子,分布在结缔组织中的蛋白多糖,通过氨基多糖与水结合,这种HA-蛋白质-水形成的凝胶将细胞粘合在一起,发挥正常的细胞代谢作用及组织保水作用,并保护细胞不受病原菌侵害,防止感染,使皮肤具有一定的坚韧性和弹性。年青健康的皮肤与含水量高密切相关,随着年龄的增长,皮肤中水分减少,进而弹性下降,光泽消退,皮肤粗糙衰老。研究表明真皮组织含水量与HA含量有直接关系。皮肤HA的含量在机体的器官中最高,占人体全部HA含量的50%。随着对HA生理功能的深入研究,HA作为化妆品成分用于保养皮肤倍受重视。皮肤中的HA主要由皮肤角质形成细胞和成纤维细胞产生,而NAG为HA合成原料之一,故本实验以构成人表皮的主要细胞角质形成细胞(Human epidermal keratinocytes-adult, HEKa)作为切入点,研究外源性NAG对HEKa细胞HA合成的影响,及探讨NAG影响HEKa细胞HA合成的分子机制。方法:采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测不同浓度NAG对HEKa细胞增殖的影响;酶联免疫吸附试验(Enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)检测不同浓度NAG对HEKa细胞HA合成的影响;逆转录聚合酶链反应(Reverse transcription-polymerase chain raction,RT-PCR)测定NAG对HEKa细胞透明质酸合成酶(Hyaluronic acid synthetase, HAS)mRNA的影响,包括HAS1、HAS2和HAS3 mRNA,研究其作用的分子机制。结果:MTT结果表明,低浓度的NAG(1mM/L、3mM/L和5mM/L)对HEKa细胞的增殖抑制无明显影响(P>0.05),而10 mM/L的NAG显著抑制HEKa细胞的增殖(P<0.05);ELISA结果显示,NAG呈剂量依赖性促进HEKa细胞HA的生成(P<0.01),最佳浓度为5mM/L;RT-PCR结果显示,NAG对细胞HAS1和HAS2mRNA的表达无明显作用,而1mM/L和5mM/LNAG上调HAS3mRNA的表达,10mM/L的NAG对HAS3mRNA的表达无明显影响。结论:(1)不同浓度NAG作用于HEKa,可促进HEKa细胞HA的合成和分泌。(2)高浓度NAG对HEKa细胞增殖具有抑制作用,而低浓度无影响,表明NAG不是通过促进细胞增殖而促进HEKa细胞HA的合成和分泌。其抑制作用有待于进一步研究。(3)NAG促进HEKa细胞HA合成,可能通过上调HAS3mRNA水平或增加HAS活性来增加HA合成,同时有可能作为原料增加而促进HA合成。(4)NAG作为化妆品的成分具有很好的开发前景。