热灭活植物乳杆菌ATCC 8014对UVB暴露皮肤细胞的抗光老化和抗黑色素生成作用研究

【目的】中波紫外(ultraviolet B,UVB)照射是导致皮肤光老化形成和色素沉着的主要环境原因之一。植物乳杆菌是一种广泛研究的益生菌。本研究利用UVB照射皮肤细胞[正常人皮肤成纤维细胞(normal human dermal fibroblast,NHDF)和小鼠B16F10黑色素瘤细胞],探讨热灭活植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum,LP)ATCC 8014的抗光老化和抗黑色素生成作用。【方法】以暴露于UVB的NHDF细胞和小鼠B16F10黑色素瘤细胞为研究对象,用甲基噻唑基四唑(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)法、末端脱氧核苷酸转移酶dUTP缺口末端标记(terminal-deoxynucleoitidyl transferase dUTP nick end labeling,TUNEL)染色分析和2’,7’-二氯荧光素二乙酸酯(2’,7’-dichlorofluorescin diacetate DCFH-DA)染色分析实验检测2组细胞的细胞活力、DNA损伤及相对活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平;利用酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)法检测NHDF细胞中的I型胶原蛋白水平;通过NaOH裂解法和多巴氧化法对B16F10细胞黑色素生成和酪氨酸酶活性进行测定;通过qRT-PCR分析和Western blotting分析检测光老化和黑色素生成相关基因和蛋白表达水平变化。【结果】(1)LP抑制UVB诱导的NHDF和B16F10细胞毒性,这与减少ROS介导的细胞DNA损伤有关;(2)LP下调基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)-1、MMP-3和MMP-9(而不是MMP-2)mRNA水平[与抑制细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK),p38(而不是JNK)/c-Fos(而不是c-Jun)信号通路有关],增加I型前胶原(procollagen type-1 alpha 1,COL1A1)蛋白水平,从而提高I型胶原蛋白含量;(3)LP作为自噬诱导剂(增加LC3-Ⅱ和Beclin 1蛋白水平以及LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比率)抑制酪氨酸酶、酪氨酸相关蛋白(tyrosinase-related protein,TYRP)-1和TYRP-2活性和/或表达(与压制PKA/CREB/MITF信号通路有关),从而降低黑色素含量。【结论】LP在UVB暴露的皮肤细胞中具有潜在的抗光老化和抗黑色素生成作用。

Anti-photoaging and anti-melanogenesis effects of heat-inactivated Lactobacillus plantarum ATCC 8014 on UVB-exposed skin cells