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为探究臭氧暴露对皮肤的影响，研究人员以生理张力培养的皮肤模型为对象，研究臭氧对皮肤抗菌肽（AMPs）的调控。结果发现臭氧通过氧化还原机制诱导 LL-37、hBD2 和 hBD3 表达。该研究为理解污染相关皮肤病提供依据。
在如今这个环境污染问题日益严峻的时代，空气质量逐渐成为人们关注的焦点。大气中的污染物对人体健康有着多方面的影响，其中臭氧作为一种具有强氧化性的污染物，正悄然威胁着我们的皮肤健康。长期暴露在臭氧环境中，人们的皮肤会出现各种各样的问题，像是加速衰老、产生皱纹，更严重的还会引发皮炎等皮肤疾病。这些现象背后的机制却一直如同迷雾一般，让科研人员难以捉摸。特别是臭氧对皮肤内抗菌肽（Antimicrobial Peptides，AMPs）的影响，一直是皮肤医学领域亟待解决的难题。AMPs 在皮肤的免疫调节过程中扮演着至关重要的角色，它既参与伤口修复，又在炎症反应中发挥作用，但臭氧究竟如何调控 AMPs 的表达，进而影响皮肤健康，始终没有一个明确的答案。为了拨开这层迷雾，来自国外的研究人员开启了一项深入的研究，这项研究成果发表在《Archives of Biochemistry and Biophysics》上，为我们揭示了其中的奥秘。
研究人员为了深入探究臭氧对皮肤 AMPs 的调控机制，运用了多种关键技术方法。他们从接受择期腹部整形手术的患者那里获取了人类皮肤外植体，将其构建成保留生理机械张力的 TenSkin?培养模型。之后，利用免疫荧光技术来检测皮肤组织中 4 - 羟基壬烯醛（4-HNE）、基质金属蛋白酶 - 9（MMP-9）、LL-37、hBD2 和 hBD3 等蛋白的表达情况；通过 RNA 分离和定量实时 PCR 技术，对 AMPs 相关基因（CAMP、DEFB4A、DEFB103A）的 mRNA 表达水平进行测定。
在研究结果方面，首先研究人员发现，臭氧暴露会导致皮肤组织中 4-HNE 蛋白加合物显著增加，MMP-9 表达上调，这表明臭氧能够引发皮肤的氧化损伤和细胞外基质重塑。而预先使用过氧化氢酶（catalase）、去铁胺（DFO）和 VAS2870（VAS）等氧化还原抑制剂处理皮肤组织后，能明显抑制 4-HNE 加合物的形成和 MMP-9 的上调，说明这些氧化还原抑制剂可以有效减轻臭氧诱导的皮肤氧化损伤。
接着，研究人员重点研究了氧化还原抑制剂对臭氧诱导的皮肤 AMPs 激活的影响。在张力和非张力皮肤模型中，臭氧暴露均会使 LL-37 表达显著增加，而氧化还原抑制剂预处理能显著降低其表达，不过在 24 小时时，这些抑制剂在张力模型中的效果更明显。对于 hBD2，臭氧暴露后其表达也会增加，在 0 小时时，VAS 和联合抑制剂在张力和非张力模型中对 hBD2 的诱导有较好的抑制作用，过氧化氢酶在非张力模型中有效；24 小时时，氧化还原抑制剂在两种模型中均有显著效果，且在非张力模型中的抑制作用更强。hBD3 在臭氧暴露后，在张力和非张力模型中的表达都大幅增加，除了非张力模型 0 小时时 DFO 处理组外，其他模型和时间点经抑制剂处理后 hBD3 水平均显著下降，其中过氧化氢酶在 0 小时时的抑制效果最为显著。
研究人员还对 AMPs 蛋白上调是否受转录调控进行了探究。结果显示，臭氧暴露会使 CAMP、DEFB4A 和 DEFB103A 的 mRNA 表达显著增加，而氧化还原抑制剂预处理能有效抑制这种上调，表明 AMPs 蛋白的上调受到转录调控，且过氧化氢、超氧阴离子和羟基自由基等在 AMPs 表达调控中起关键信号分子作用。
综合研究结果和讨论部分，研究人员得出结论：臭氧通过增加活性氧（ROS）的产生以及铁的积累，诱导皮肤 AMPs 的表达。这一过程涉及到下游促炎细胞因子的产生，进而激活 NFκB 和 AP-1 等氧化还原敏感的转录因子，最终导致 CAMP、DEFB4A 和 DEFB103A 的 mRNA 表达增加，使 LL-37、hBD2 和 hBD3 蛋白水平显著上升。同时，研究还发现皮肤的生理张力在这一过程中起着重要作用，张力模型和非张力模型在 AMPs 表达和氧化还原抑制剂的有效性上存在差异。
这项研究的意义重大，它首次明确了臭氧诱导皮肤 AMPs 表达的氧化还原调控机制，为深入理解污染相关的炎症性皮肤病的发生和发展提供了重要依据。这一研究成果为开发针对这些皮肤疾病的治疗方法和预防策略指明了方向，例如可以通过靶向氧化机制来恢复 AMPs 的稳态，从而减轻炎症反应。未来的研究可以在此基础上，进一步探究 NFκB 和 AP-1 通路抑制剂对 AMPs 基因和蛋白表达的影响，更加深入地揭示臭氧诱导 AMPs 上调的机制，为皮肤健康领域的发展做出更大的贡献。
