蓝光通过ROS/ITGB3/PI3K/AKT通路诱导角质形成细胞自噬失调和DNA损伤修复缺陷参与黄褐斑发病的机制研究

《Biology Direct》：Blue light induces autophagy imbalance and DNA damage repair disorders in keratinocytes by inhibiting the PI3K/AKT signaling pathway through ITGB3

　　摘要背景和目的黄褐斑是一种常见的色素性皮肤病，因其对外观造成严重影响而受到广泛关注。蓝光（BL）是黄褐斑的重要外源性诱因，但介导角质形成细胞（KCs）损伤的具体机制尚不明确。本研究旨在探讨蓝光诱导角质形成细胞损伤的分子机制及其在黄褐斑中的作用。方法收集黄褐斑病灶及配对正常皮肤组织用于检测相关指标。使用蓝光照射HaCaT细胞建立体外损伤模型。分别采用蛋白质印迹法、RT-qPCR和免疫荧光法检测自噬、DNA损伤修复及相关信号通路相关mRNA和蛋白的表达。采用碱性彗星实验和DCFH-DA探针分别评估DNA损伤和ROS水平。ELISA法检测炎症因子的表达。使用PI3K/AKT激活剂740 Y-P、ROS抑制剂NAC及ITGB3过表达/敲低来验证相关作用。结果黄褐斑病灶组织表现出明显的角质形成细胞自噬失衡和DNA损伤修复异常，其特征为LC3II/I比值升高，Beclin-1、LC3B和γH2AX表达增加，而p62、BRCA1、RAD51、ATM和ATR表达降低。蓝光照射在正常皮肤组织和HaCaT细胞中诱导ROS积累，导致类似的自噬异常、DNA损伤修复缺陷和炎症反应。同时，蓝光照射显著降低p-PI3K/PI3K和p-AKT/AKT比值，表明PI3K/AKT信号通路受到抑制。740 Y-P处理改善蓝光诱导的损伤表型。进一步研究发现，黄褐斑病灶组织和蓝光照射的HaCaT细胞中ITGB3表达下调。NAC处理或ITGB3过表达上调ITGB3表达，激活PI3K/AKT通路，改善蓝光诱导的损伤表型，而ITGB3敲低则部分减弱了NAC的保护作用。结论蓝光通过诱导ROS积累、下调ITGB3表达、抑制PI3K/AKT信号通路激活，促进角质形成细胞自噬失调、DNA损伤积累和炎症反应。背景和目的黄褐斑是一种常见的色素性皮肤病，因其对外观造成严重影响而受到广泛关注。蓝光（BL）是黄褐斑的重要外源性诱因，但介导角质形成细胞（KCs）损伤的具体机制尚不明确。本研究旨在探讨蓝光诱导角质形成细胞损伤的分子机制及其在黄褐斑中的作用。方法收集黄褐斑病灶及配对正常皮肤组织用于检测相关指标。使用蓝光照射HaCaT细胞建立体外损伤模型。分别采用蛋白质印迹法、RT-qPCR和免疫荧光法检测自噬、DNA损伤修复及相关信号通路相关mRNA和蛋白的表达。采用碱性彗星实验和DCFH-DA探针分别评估DNA损伤和ROS水平。ELISA法检测炎症因子的表达。使用PI3K/AKT激活剂740 Y-P、ROS抑制剂NAC及ITGB3过表达/敲低来验证相关作用。结果黄褐斑病灶组织表现出明显的角质形成细胞自噬失衡和DNA损伤修复异常，其特征为LC3II/I比值升高，Beclin-1、LC3B和γH2AX表达增加，而p62、BRCA1、RAD51、ATM和ATR表达降低。蓝光照射在正常皮肤组织和HaCaT细胞中诱导ROS积累，导致类似的自噬异常、DNA损伤修复缺陷和炎症反应。同时，蓝光照射显著降低p-PI3K/PI3K和p-AKT/AKT比值，表明PI3K/AKT信号通路受到抑制。740 Y-P处理改善蓝光诱导的损伤表型。进一步研究发现，黄褐斑病灶组织和蓝光照射的HaCaT细胞中ITGB3表达下调。NAC处理或ITGB3过表达上调ITGB3表达，激活PI3K/AKT通路，改善蓝光诱导的损伤表型，而ITGB3敲低则部分减弱了NAC的保护作用。结论蓝光通过诱导ROS积累、下调ITGB3表达、抑制PI3K/AKT信号通路激活，促进角质形成细胞自噬失调、DNA损伤积累和炎症反应。