抗氧化剂诱导自噬缓解UVB暴露下人真皮成纤维细胞的氧化应激与内质网应激
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时间:2025年10月12日
来源:Experimental Eye Research 2.7
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本研究针对紫外线B(UVB)辐射引发皮肤光老化的问题,探讨了抗氧化剂Trolox通过激活自噬通路协同缓解氧化应激与内质网应激的机制。研究发现Trolox能显著降低UVB诱导的ROS水平,减轻ER stress标志物表达,并促进自噬流恢复细胞稳态。该研究为开发针对光损伤的联合治疗策略提供了新视角。
当夏日阳光亲吻肌肤,紫外线B(UVB)却在悄无声息中埋下皮肤老化的隐患。作为导致光老化的主要环境因素,UVB通过诱导活性氧(ROS)爆发和内质网应激(ER stress),引发DNA损伤和细胞功能紊乱,最终加速皮肤衰老进程。虽然UVB的破坏作用已被广泛认知,但如何通过增强内源性防御机制来协同调控氧化应激与自噬通路,仍是皮肤医学领域亟待突破的科学问题。
在这项发表于《Experimental Eye Research》的研究中,Sheikh Umar Ahmad团队以人原代真皮成纤维细胞(HDFs)为模型,揭示了抗氧化剂Trolox(维生素E类似物)通过激活自噬通路,形成协同防御网络的新机制。研究人员发现UVB照射会显著提升细胞内ROS水平,激活未折叠蛋白反应(UPR),诱发DNA损伤并导致细胞活力下降。而Trolox干预不仅能有效清除ROS,还意外地激活了自噬流,形成"抗氧化-自噬"双通路保护机制。该研究首次在分子层面阐明了自噬激活与氧化应激介导的内质网应激缓解之间的因果关系,为开发针对光损伤的多靶点治疗策略提供了理论依据。
关键技术方法包括:采用原代培养的人真皮成纤维细胞建立UVB损伤模型,通过试剂盒检测ROS水平变化,蛋白质印迹法(Western blot)分析内质网应激标志物表达,免疫荧光技术观察DNA损伤标志物γH2AX焦点形成,以及透射电镜与LC3-II蛋白检测评估自噬活性。
通过建立UVB照射的HDFs模型,研究人员发现200 mJ/cm2的UVB辐射可导致ROS水平显著升高,同时激活PERK-eIF2α和IRE1α-XBP1等ER应激通路。这表明UVB通过氧化应激间接引发蛋白质稳态失衡。
使用100 μM Trolox预处理能显著降低UVB诱导的ROS积累,并下调GRP78、CHOP等ER应激标志物表达。证明抗氧化干预可有效阻断氧化应激与ER应激的恶性循环。
透射电镜观察到Trolox处理后自噬体数量增加,LC3-II/LC3-I比值上升且p62蛋白降解加速。通过自噬抑制剂3-MA验证发现,自噬流的阻断会显著削弱Trolox的保护作用,表明自噬是抗氧化剂发挥功效的关键机制。
γH2AX免疫荧光显示Trolox能显著减少DNA损伤焦点形成,且该效应在自噬抑制条件下被逆转。证实"抗氧化-自噬"轴通过维持基因组稳定性增强细胞耐受性。
本研究系统阐述了抗氧化剂通过激活自噬通路,形成协同防御网络对抗UVB诱导的细胞损伤。不仅证实了Trolox在清除ROS方面的直接作用,更揭示了其通过调控自噬流间接缓解ER应激的新功能。这种双通路保护机制为理解皮肤细胞应对环境压力的适应性反应提供了新视角,特别是阐明了自噬在连接氧化应激与蛋白质稳态中的桥梁作用。该发现对开发针对光老化及相关皮肤疾病的联合治疗策略具有重要指导价值,提示未来可探索将抗氧化剂与自噬调节剂联用的协同疗法。
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