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目的:研究发现,某些色素性疾病如色素性荨麻疹,白癜风的发生都与干细胞因子(Stem cell factor,SCF)/KIT的代谢有关。白芷是一种常用的治疗色素性疾病的中药,我们在前期研究中发现,白芷提取物能够抑制黑素合成,但白芷具体活性成分的作用机理目前还不明确。异欧前胡素是中药白芷的重要药理活性成分之一,由于其多种生物学活性,越来越引起人们的注意。本实验通过研究异欧前胡素对由SCF诱导的体外人表皮黑素细胞黑素合成的影响,为以异欧前胡素为重要药理成分的中药在治疗色素性皮肤病的应用方面提供实验基础。 方法:体外分离、纯化培养人表皮黑素细胞。通过MTT法测定不同浓度SCF对黑素细胞活力的影响、western blot方法检测不同浓度SCF对黑素细胞酪氨酸酶蛋白(TYR)的表达影响筛选最适SCF应用浓度。将体外培养纯化的黑素细胞随机分为6组:1.空白对照组,2.10nM SCF组,3.25μM异欧前胡素组,4.25μM异欧前胡素+10nM SCF组,5.50μM异欧前胡素组,6.50μM异欧前胡素+10nM SCF组,各组按相应条件分别作用黑素细胞48h后,进行以下实验:各组黑素细胞的形态学观察;检测各组黑素细胞活力;测定和分析各组细胞TYR的活性和黑素含量的变化;检测各组黑素细胞c-KIT、TYR、酪氨酸酶相关蛋白-1(TYRP-1)、Rab27a蛋白表达情况的变化;检测各组黑素细胞TYR mRNA,Rab27a mRNA的表达;免疫荧光技术检测各组c-KIT、TYR分布及表达的影响;透射电镜观察25μM异欧前胡素组作用黑素细胞前后,黑素细胞中黑素小体的数量,分布的超微结构变化情况;MicroRNA芯片技术检测比较25μM异欧前胡素作用前、作用48h后对黑素细胞microRNA表达谱的影响。 结果: 1.不同浓度的SCF(0-40nM)均可促进黑素细胞的活力和TYR蛋白的表达,在该范围内,SCF在浓度为10nM条件下促进黑素细胞活力以及TYR蛋白表达的作用最强。 2.在选择的异欧前胡素浓度条件下,异欧前胡素对SCF诱导的黑素细胞的活力、TYR活性、黑素合成、c-KIT、TYR、TYRP-1蛋白的表达、TYR mRNA的表达有抑制作用,并呈剂量依赖性,而异欧前胡素对SCF诱导的Rab27a蛋白的表达、Rab27a mRNA的表达有促进作用,并呈剂量依赖性。 3.免疫荧光结果显示,异欧前胡素对c-KIT蛋白的定位没有明显影响,但c-KIT蛋白的荧光强度有所降低,并呈剂量依赖性。而异欧前胡素可影响TYR蛋白在细胞内的定位并抑制TYR蛋白的表达。 4.透射电镜观察黑素细胞超微结构,结果发现,与空白对照组相比,25μM异欧前胡素作用黑素细胞48h后,黑素细胞黑素体减少,黑化程度降低;并且空白对照组黑素小体分布在细胞核和细胞膜附近,而25μM异欧前胡素作用黑素细胞48h后,黑素小体分布向细胞膜靠近。 5. MicroRNA芯片分析比较异欧前胡素作用人表皮黑素细胞前后microRNA表达谱的变化,结果发现,与空白对照组相比,25μM异欧前胡素作用黑素细胞48h后,上调的microRNA共有52个,下调的microRNA共有16个。其中上调差异倍数大于等于1的共有6个,分别是hsa-miR-23a-3p、hsa-miR-29a-3p、hsa-miR-29b-3p、hsa-miR-3178、hsa-miR-320a、hsa-miR-23b-3p;下调差异倍数小于等于-1的共有7个,分别是hsa-miR-4259、hsa-miR-4451、hsa-miR-3177-3p、hsa-miR-363-5p、hsa-miR-4638-5p、hsa-miR-1247-3p、hsa-miR-4521。通过对这些上调和下调的microRNAs靶基因的Gene Ontology分析发现,其中,上调microRNAs的生物过程主要是对非生物刺激的反应,运动调节,RNA代谢过程的调节,细胞器的调节,激酶活性的调节;分子功能主要是转录调节子活性和转录因子活性。下调microRNAs的生物过程主要是微管聚合或解聚过程的调节,转录调节,细胞骨架调节和微管参与过程的调节;分子过程主要是转录调节子活性,微管蛋白结合,细胞骨架蛋白结合,微管结合,DNA结合和RNA聚合酶II转录子活性。 结论: 1.异欧前胡素通过抑制TYR活性、c-KIT蛋白、TYRP-1蛋白、TYR蛋白、TYR mRNA表达,从而抑制人表皮黑素细胞中SCF诱导的黑素合成。 2.异欧前胡素通过促进Rab27a蛋白以及Rab27a mRNA的表达,促进黑素小体、TYR的转运来影响人表皮黑素细胞中SCF诱导的黑素合成。 3.异欧前胡素可通过调节黑素细胞microRNA的表达影响黑素合成。