水母雪蓮黃酮對中波紫外線輻射人永生化角質細胞損傷的影響

翁騰玉+郭硯

[摘要] 目的 探討水母雪蓮黃酮對中波紫外線（UVB）輻射人永生化角質細胞（HaCaT）損傷的影響。 方法 將體外培養的HaCaT細胞株隨機分為兩組，給予25 mJ/cm2和50 mJ/cm2劑量的UVB進行照射，然后將細胞進一步分為四組：對照組、UVB模型組、水母雪蓮黃酮2 g/L組、水母雪蓮黃酮8 g/L組。MTT法檢測細胞增殖，酶標法檢測超氧化物歧化酶（SOD）活性、谷胱甘肽（GSH）含量、細胞丙二醛（MDA）含量及過氧化氫酶（CAT）活性。 結果 在不同劑量紫外線輻射組中，與對照組比較，UVB模型組細胞吸光度降低，SOD活性、CAT活性及GSH含量明顯下降，MDA含量明顯上升，差異均有統計學意義（P < 0.05）。與UVB模型組比較，水母雪蓮黃酮組細胞吸光度增加，SOD活性、CAT活性及GSH含量明顯上升，MDA含量明顯下降，差異均有統計學意義（P < 0.05）。 結論 水母雪蓮黃酮對UVB輻射后HaCaT細胞的氧化損傷有一定的保護作用。

[關鍵詞] 水母雪蓮；黃酮；紫外線；人永生化角質細胞；氧化損傷；活性

[中圖分類號] R758.1 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2018）01（a）-0014-04

[Abstract] Objective To investigate the effects of flavones derived from Saussurea medusa Maxim. for the HaCaT cells injury caused by UVB radiation. Methods The HaCaT cells line cultured in vitro was randomly divided into two groups， which were respectively given UVB irradiation at doses of 25 mJ/cm2 and 50 mJ/cm2. Then， the cells were further subdivided into four groups， including control group， UVB model group， 2 g/L of flavones derived from Saussurea medusa Maxim. group， and 8 g/L of flavones derived from Saussurea medusa Maxim. group. The cell proliferation was determined by MTT assay. The activities of superoxide dismutase （SOD）， contents of glutathione （GSH）， malondialdehyde （MDA） and activities of catalase （CAT） were detected by enzyme linked immunosorbent assay. Results In different doses of UVB radiation groups， compared with control group， the absorbance of UVB model group was decreased， the activities of SOD， CAT and the contents of GSH were reduced， while the contents of MDA were increased， the differences were all statistically significant （P < 0.05）. Compared with UVB model group， the absorbance of flavones derived from Saussurea medusa Maxim. group was increased， the activities of SOD， CAT and the contents of GSH were enhanced， while the contents of MDA were decreased， the differences were all statistically significant （P < 0.05）. Conclusion The flavones derived from Saussurea medusa Maxim. have certain protective effects for the oxidative damage of HaCaT cells after UVB radiation

[Key words] Saussurea medusa Maxim.； Flavones； UVB； HaCaT cells； Oxidative damage； Activity

青藏高原地區海拔高，氣候干燥，空氣稀薄，紫外線強，居民長期處在該環境中，可導致皮膚老化加劇[1-2]。由于紫外線輻射是導致皮膚老化的最主要因素，所以皮膚老化又稱為光老化（photoaging）[3-5]。日光中的中波紫外線（UVB，290～320 nm）[8]可增加表皮中角質形成細胞（keratinocyte，KC）[6-7]的活性氧含量，生成自由基，導致皮膚氧化損傷[9]。因此，皮膚的光損傷主要是由UVB對KC的損傷造成的[10-11]。雪蓮是我國珍稀名貴中藏藥，多分布于高原寒帶，常被用作生藥的雪蓮有12種和1個變種[12]。藏醫學文獻《四部醫典》《晶珠本草》中記載其有清熱解毒、補血養顏之功效。雪蓮含有多糖、黃酮等多種成分，能夠增加小白鼠組織內超氧化物歧化酶（SOD）活性、谷胱甘肽（GSH）含量，降低丙二醛（MDA）含量[13-16]。以槲皮素為代表的黃酮類物質的清除自由基的作用最強[17]。因此，水母雪蓮黃酮可作為清除活性氧自由基的重要手段，但其抗氧化的作用尚未闡明。本研究旨在探討水母雪蓮黃酮是否能減輕UVB輻射后人永生化角質細胞（HaCaT）的氧化損傷。本研究將為高原地區UVB引起的皮膚損傷疾病治療提供理論依據。endprint

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

水母雪蓮（青海眾康醫藥公司）；HaCaT細胞（上海弘順生物科技有限公司，批號：C0406）；DMEM培養基（美國HyClone公司，批號：AC10207065）；胎牛血清（美國GIBCO公司，批號：1640958）；胰酶（中科邁晨科技有限公司，批號：G1608200）；MTT（北京鼎國昌盛生物技術有限責任公司，批號：771310260）；SOD試劑盒（批號：20170511）、GSH試劑盒（批號：20170429）、MDA試劑盒（批號：20170509）、過氧化氫酶（CAT）試劑盒（批號：20170611）均購自南京建成生物研究所。

1.2 儀器

X-Mark型酶標儀（BIO-RAD公司）；IX72型倒置顯微鏡（日本Olympus公司）；CO2培養箱（美國Thermo公司）；TL20W/12 UVB燈管（德國Philips公司）。

1.3 水母雪蓮黃酮的制備

根據文獻[18]，100 g水母雪蓮中加入70%乙醇[液料比為13∶1（mL/g）]，提取2次，時間為50 min，提取溫度為60℃，將提取物凍干處理后得黃酮粗品。以10%胎牛血清DMEM培養基為溶劑，按實驗要求分別配制成水母雪蓮黃酮低濃度（2 g/L）和水母雪蓮黃酮高濃度（8 g/L），0.22 μm的微孔濾膜過濾除菌，需要時現配。

1.4 HaCaT細胞培養與 UVB輻射

根據文獻[19-20]，HaCaT細胞在37℃、5%CO2的培養箱中培養，在10%胎牛血清（FBS）的DMEM培養基（10 U/mL青霉素和10 U/mL鏈霉素）生長。UVB輻射前，細胞用PBS清洗后置于UVB輻射燈管下（25 mJ/cm2和50 mJ/cm2 UVB，1 h）。未經輻射的細胞用同樣的方法處理后置于暗處作為對照組。

1.5 實驗分組

細胞生長至80%～90%融合時，每孔按1×106個細胞接種于96孔板。用隨機數字表法將體外培養的HaCaT細胞隨機分為兩組，給予不同劑量的UVB輻射（25 mJ/cm2和50 mJ/cm2 UVB，1 h）。以上兩組進一步分為對照組、UVB模型組、水母雪蓮黃酮2 g/L組、水母雪蓮黃酮8 g/L組。對照組細胞不給予水母雪蓮黃酮預處理，不給予UVB輻射處理；UVB模型組細胞不給予水母雪蓮黃酮預處理，將細胞用PBS清洗后置于UVB輻射燈管下（25 mJ/cm2和50 mJ/cm2）照射1 h；水母雪蓮黃酮組細胞在UVB照射前1 h分別給予2 g/L和8 g/L的黃酮處理，然后分別給予25 mJ/cm2和50 mJ/cm2的UVB照射1 h，培養基中培育18 h后收集細胞。

1.6 MTT檢測細胞增殖

細胞以1×106/mL細胞濃度鋪接種于96孔板，每孔加入MTT溶液20 μL。細胞在培養箱內培育3 h后，在酶標儀上測定490 nm波長各孔的吸光度。

1.7 SOD、MDA、CAT、GSH的檢測

在含10% FBS的DMEM培養基中培育18 h后，按照SOD、CAT、MDA、GSH檢測盒上的說明分別測定SOD活性、MDA含量、CAT活性及GSH含量。

1.8 統計學方法

采用SPSS 21.0軟件對數據進行統計分析，計量數據以均數±標準差（x±s）表示，組間比較采用單因素方差分析（ANOVA），組間兩兩比較采用q檢驗，以P < 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 MTT法檢測細胞增殖

在25 mJ/cm2和50 mJ/cm2輻射組中：UVB模型組細胞的吸光度低于對照組（P < 0.05）；水母雪蓮黃酮2 g/L和8 g/L組吸光度高于UVB模型組（P < 0.05），且水母雪蓮黃酮8 g/L組吸光度明顯高于水母雪蓮黃酮2 g/L組，差異有統計學意義（P < 0.05）（圖1）。

2.2 SOD、MDA、CAT、GSH的檢測

在25 mJ/cm2和50 mJ/cm2輻射組中：UVB模型組SOD活性、CAT活性及GSH含量較對照組明顯下降，MDA含量明顯上升（P < 0.05）；水母雪蓮黃酮2 g/L和8 g/L組中SOD活性、CAT活性及GSH含量較UVB模型組明顯上升，MDA含量明顯下降（P < 0.05），且水母雪蓮黃酮8 g/L組SOD活性、CAT活性及GSH含量明顯高于水母雪蓮黃酮2 g/L組，MDA含量明顯下降（P < 0.05）（圖 2）。

3 討論

青藏高原地區平均海拔高，日照長，年平均濕度低、空氣稀薄，紫外線強。居民長期處在高海拔、強紫外線和缺氧干燥的環境中，可導致皮膚提前老化及罹患相關疾病。皮膚老化分為自然老化和光老化，光老化是主要原因，它由紫外線波譜中的中波紫外線對皮膚的KC細胞進行靶向損傷造成。機體在自然狀態下處于氧化和抗氧化體系的動態平橫中，UVB可增加皮膚組織中的活性氧（ROS）[21]產生，導致自由基生成[22]，誘發氧化損傷，DNA斷裂，進一步導致光老化及相關皮膚病。

雪蓮系菊科鳳毛菊屬的高山草本植物，主要分布在青藏高原高海拔地區。已有研究證實，雪蓮水提物能夠提高小鼠機體抗氧化酶體系（SOD、GSH）水平，同時降低MDA含量，表現出抗氧化損傷的能力。

水母雪蓮黃酮對UVB輻射HaCaT細胞損傷的影響研究尚未見報道。本文旨在探討水母雪蓮黃酮對UVB輻射后HaCaT細胞的氧化損傷是否有保護作用。本實驗結果表明：在不同劑量UVB輻射組中，UVB模型組吸光度低于對照組，水母雪蓮黃酮能夠改善細胞吸光度，水母雪蓮黃酮8 g/L組吸光度明顯高于水母雪蓮黃酮2 g/L組。說明水母雪蓮黃酮能夠減輕UVB輻射后HaCaT細胞的損傷，效果呈劑量依賴性。其次，在不同劑量UVB輻射組中，與對照組比較，UVB輻射后各組細胞SOD、GSH、CAT活性及含量下降，MDA含量增加，但水母雪蓮黃酮能增加SOD、GSH、CAT活性及含量，同時降低MDA含量。說明水母雪蓮黃酮對UVB介導的HaCaT細胞氧化損傷起保護作用。endprint

綜上所述，水母雪蓮黃酮能增加細胞吸光度并調節抗氧化酶水平，對UVB輻射后HaCaT細胞具有一定保護作用。本實驗在國內外首次闡明了水母雪蓮黃酮減輕UVB輻射后HaCaT細胞氧化損傷，為高原地區珍貴中藏藥的開發和利用提供理論基礎。

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（收稿日期：2017-09-12 本文編輯：張秀平）endprint