城市大气细颗粒物PM2.5对人角质形成细胞屏障相关蛋白表达的影响

作者：姚骐羽; 罗阳; 姚煦; 刘军^*

来源：中华皮肤科杂志, 2019, 52(10).

• 角蛋白细胞
• 颗粒物
• 细胞存活
• 角蛋白14
• 紧密连接蛋白质类
• 白细胞介素1α
• PM2.5
• 屏障蛋白
• 丝聚蛋白
• 白细胞介素33
• 胸腺基质淋巴细胞生成素

目的明确大气颗粒物PM2.5对人角质形成细胞中皮肤屏障相关蛋白和前炎症细胞因子表达的影响。方法取5例包皮环切术后的包皮分离培养人原代角质形成细胞。0(对照组)、10、50、100、200 mg/L PM2.5分别刺激人原代角质形成细胞24 h, CCK-8检测细胞存活率。50 mg/L PM2.5处理原代角质形成细胞0、3、6、9、12、18和24 h, 以只加培养基的孔作为对照组, CCK-8检测细胞存活率。荧光定量PCR、Western印迹法分别检测不同浓度PM2.5刺激角质形成细胞24 h后细胞内丝聚蛋白、角蛋白14和紧密连接蛋白1 mRNA及蛋白表达, ELISA法检测各组角质形成细胞培养上清液中白细胞介素1α(IL-1α)、胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)、IL-33水平。采用SPSS13.0统计软件进行单因素方差分析、LSD-t检验及Pearson相关性分析。结果不同浓度PM2.5处理24 h后, 10 mg/L PM2.5组角质形成细胞存活率与对照组相比差异无统计学意义(P > 0.05), 而50、100、200 mg/L PM2.5组细胞存活率均显著低于对照组(均P < 0.05)。50 mg/L PM2.5处理角质形成细胞不同时间, 随PM2.5作用时间的延长, 细胞生存率逐渐降低后稳定在一定水平, 24 h细胞生存率为72.37% ± 3.12%。不同浓度PM2.5刺激角质形成细胞24 h后, 10、50 mg/L PM2.5组丝聚蛋白mRNA相对表达量(1.27 ± 0.15、1.32 ± 0.09)和角蛋白14 mRNA相对表达量(1.15 ± 0.13、1.08 ± 0.16)均高于对照组(均P < 0.05);100、200 mg/L PM2.5组丝聚蛋白mRNA相对表达量(0.84 ± 0.11、0.42 ± 0.12)和角蛋白14 mRNA相对表达量(0.67 ± 0.09、0.74 ± 0.11)均低于对照组(均P < 0.05);而10、50、100、200 mg/L PM2.5组紧密连接蛋白1 mRNA表达均显著低于对照组(均P < 0.05)。Western印迹显示, 50、100 mg/L PM2.5组丝聚蛋白表达高于对照组(均P < 0.05), 而10、200 mg/L PM2.5组与对照组差异无统计学意义(均P > 0.05)。各PM2.5组角蛋白14的表达均高于对照组(均P < 0.05)。10 mg/L PM2.5组紧密连接蛋白1表达与对照组相比差异无统计学意义(P = 0.87), 50、100、200 mg/L PM2.5组均显著高于对照组(均P < 0.05)。不同浓度PM2.5刺激角质形成细胞均引起TSLP、IL-1α、IL-33表达升高(均P < 0.01)。Pearson相关分析显示, 角质形成细胞前炎症因子TSLP、IL-1α、IL-33的分泌量与PM2.5浓度呈正相关(r = 0.57、0.67、0.91, 均P < 0.05)。结论暴露于PM2.5处理可致角质形成细胞生存率下降, 丝聚蛋白、角蛋白14和紧密连接蛋白1表达发生异常改变, 同时伴有前炎症细胞因子IL-1α、TSLP、IL-33表达升高, 可能导致皮肤屏障功能受损。

• 单位
  中国医学科学院; 昆明医科大学; 北京协和医学院; 南京大学医学院附属鼓楼医院