文摘
调查是否可以负责棕榈酸诱导的炎症过程,HaCaT角质细胞治疗与棕榈酸在病理生理相关的浓度。分泌水平的白细胞介素- 6 (il - 6)、肿瘤坏死因子-α(肿瘤坏死因子-α),interleukin-1β(il - 1β),NF -κB核易位,NF -κB激活,Stat3磷酸化和过氧物酶体proliferator-activatedα受体(PPARα信使rna和蛋白质含量,以及细胞增殖能力测量的治疗和24小时后恢复。吡咯烷二硫代氨基甲酸(PDTC选择性化学抑制剂的NF -κB)和山羊反il - 6多克隆中和抗体被用来抑制NF -κ分别激活和il - 6 B生产。我们的研究结果表明,棕榈酸诱导的upregulation il - 6、TNF -α,il - 1β分泌物,伴随着NF -κB核易位和激活。此外,伴随着PPAR棕榈酸的影响α激活和Stat3磷酸化。十六段il - 6、TNF -α,il - 1β作品被NF -衰减κB抑制剂PDTC。棕榈酸在能够产生明显的增生和管理可以通过il - 6减毒堵塞。这些数据首次表明,棕榈酸可以刺激il - 6, TNF -α,il - 1β产品在HaCaT角质细胞和细胞增殖,从而可能导致粉刺毛囊皮脂腺导管hyperkeratinization炎症和。
1。介绍
痤疮是一种毛囊与皮脂腺的慢性炎症,在某些区域,包括脸,树干,主要发生在青春期。其发病机制复杂,依赖于多种因素的相互作用如遗传倾向,多余的皮脂生产,异常滤泡增生,炎症和发展(1]。炎症是表示作为一个痤疮的发病机制的重要组成部分2]。革兰氏阳性细菌的免疫反应丙酸菌属曼秀雷敦可能发挥重要作用在炎症反应的起始3]。然而,一些已发表的研究还表明,除了丙酸菌属曼秀雷敦,一些组件如游离脂肪酸(FFA)、花生四烯酸、亚油酸,和一些促炎细胞因子与痤疮炎症有关,和inflammation-inducing效果可能不依赖的存在丙酸菌属曼秀雷敦。此外,过氧物酶体proliferator-activated受体(PPAR)α和神经因素也与痤疮炎症(4- - - - - -7]。
人体皮脂腺分泌脂质混合物含有角鲨烯和蜡酯,以及cholesterolesters甘油三酯,甚至一些自由胆固醇(8- - - - - -10]。皮脂脂质负责皮肤表面的三维组织脂质和皮肤屏障的完整性11]。此外,皮脂脂质及其产品检测到表达促炎和抗炎特性(6,12]。早期的研究发现,FFA引发皮肤炎症和刺激皮脂导管角化过度的动物模型。Zouboulis评估实验结果炎性病变患者成功地处理一个新的抗炎剂,特别是街区的形成白三烯B4 (LT),证明显著降低FFA的皮脂(12]。FFA的减少直接与炎性病变的改善。众所周知,细菌水解酶转换的一些甘油三酯在皮肤表面(FFA13];然而,也有证据表明皮脂腺也可以合成大量的FFA [12]。FFA由皮脂腺分泌的主要成分是亚油酸(LA)、棕榈酸(PA)、油酸(OA)。comedonal游离脂肪酸的组成进行了研究,证明了洛杉矶的比例明显减少粉刺黑头粉刺,而PA显著增加(14,15]。赤松等人发现,减少粉刺黑头粉刺的LA水平的贡献,在一定程度上,痤疮炎症的恶化,低水平的LA未能抑制中性粒细胞ROS生成和吞噬作用[16]。进一步的研究表明,PA可以减少中性粒细胞产生过氧化氢;在氧化应激的作用,损害表皮屏障功能,促炎介质从而更容易通过毛囊真皮和加重痤疮炎症(17]。然而,FFA的机制诱导痤疮炎症没有彻底研究。
大量的促炎细胞因子,包括白细胞介素- 6 (il - 6)、肿瘤坏死因子-α(肿瘤坏死因子-α),interleukin-1β(il - 1β),已与痤疮的炎症过程18,19]。il - 6已被证明是一个关键球员在急性和慢性炎症20.]。痤疮患者血清il - 6水平明显高于正常人群,表明il - 6在痤疮的发病机制的作用21]。肿瘤坏死因子-α和il - 1β可以诱导NF -κB激活(22]。这两种细胞因子(TNF -α和il - 1β)传播的痤疮炎症反应作用于内皮细胞精密的粘附分子来促进炎症细胞的招募到皮肤(23,24]。
本研究的目的是调查的可能作用PA炎症活动使用的起始和发展人类HaCaT角质细胞模型。我们评估了PA对il - 6的影响,TNF -α,il - 1β在HaCaT细胞分泌。我们也关注NF -的激活κB,协调不同的促炎基因的表达,分泌的细胞因子il - 6、TNF -α,il - 1β,PPAR的感应α。后者抑制促炎的分子的合成的NF -通过减少活动κB信号通路(25]。
2。材料和方法
2.1。材料
棕榈酸(PA)粉从西格玛有限公司PA买粉添加到10%脂肪酸自由BSA和溶解的溶液轻轻摇晃在一夜之间在37°C 200更易产生一个/ L BSA PA复杂的解决方案。抗体PPAR -α、p-Stat3 total-Stat3买了从细胞信号技术,加利福尼亚,美国;LaminB抗体是买从圣克鲁斯生物技术、钙、美国;抗体NF -κB p65 IKKα,我κBα,β吡咯烷二硫代氨基甲酸Cy3-conjugated鼠标anti-rabbit免疫球蛋白,肌动蛋白(PDTC,选择性化学抑制剂的NF -κB)、细胞培养用品、CCK-8装备,BCA蛋白质测定装备都买了从Beyotime生物技术研究所;试剂盒从英杰公司收购,卡尔斯巴德,CA;实时PCR测定包被买了来自南京凯基Bioteknologi发展有限公司,有限公司白介素夹心酶联免疫试剂盒从JingMei买生物公司,深圳。新加坡Helenalin从梅林购买标准的化学物质。山羊反il - 6多克隆得到中和抗体的研发系统,明尼阿波利斯,MN,美国。
2.2。方法
2.2.1。细胞培养
角化细胞线HaCaT细胞培养细胞中孵化器在37°C, 5%的公司2含10%胎牛血清的DMEM培养基和1%的青霉素和链霉素。在细胞成为多边形安排作为一个单独的层,他们在1×10的密度接种疫苗9/ L 0.25%胰蛋白酶溶液。培养细胞用于实验时坚持培养板和融合达到70% ~ 80%。
2.2.2。实验分组和治疗的细胞
HaCaT角质细胞是没有或1小时10的预处理μM PDTC然后在无血清条件与PA 24小时浓度的75年,100年,125年和150年μmol / L。在某些实验中,山羊反il - 6多克隆中和抗体的浓度添加到细胞培养系统10μ克/毫升。在治疗结束时,新的媒介是补充道。收集细胞的治疗或24小时后加入新鲜培养基。至于il - 6、il - 1β和肿瘤坏死因子-α版本检测,在治疗结束时,上层的收集,新鲜培养基添加,免费24小时后收集细胞上清液。
2.2.3。免疫荧光和NF -共焦显微镜检测κB p65 HaCaT细胞
这些细胞被洗0.01磷酸盐(PBS)和固定在4%的甲醛在室温下30分钟。permeabilized 1% Triton x - 100后10分钟,细胞被封锁与含有5%的牛血清白蛋白的PBS 30分钟在室温和immunofluorescent染色进行了使用特定的鼠标多克隆抗体对NF -κB p65(稀释,1:500)其次是Cy3-conjugated鼠标anti-rabbit免疫球蛋白(红色)。幻灯片与赫斯特33258年复染色(蓝色)。最后,封面都安装在幻灯片使用共焦激光荧光显微镜和荧光可视化(Carl Zesis禅宗2008年,卡尔蔡司公司,德国)。照片拍摄从五个随机领域。替代的主要与正常小鼠免疫球蛋白抗体被用来控制。
2.2.4。制备的细胞质和核提取物
简单,细胞刮盘子在PBS,颗粒状,洗在低渗的缓冲区(10毫米消息灵通的缓冲区,pH值7.9,1.5毫米MgCl2PMSF 5毫米氯化钾1毫米,1毫米二硫苏糖醇,1毫米Na3签证官4氟化钠,1毫米),细胞溶解再悬浮在同一个缓冲0.1%诺乃清洁剂p 40。胞质提取物被孤立在10000转离心10分钟。核颗粒在低渗的缓冲和resuspended洗冷提取缓冲(20毫米消息灵通的,25%的甘油,450毫米氯化钾,EDTA 1毫米,1毫米PMSF, 1毫米Na3签证官4氟化钠,1毫米),轻轻搅拌45分钟在4°C,和旋转在4°C 13000 rpm 30分钟。浮在表面的收集,和蛋白质浓度测定用BCA蛋白质化验设备。
2.2.5。免疫印迹检测蛋白表达的NF -κB p65 IKKα,我κBα、p-Stat3 PPAR -α在HaCaT细胞
一个整除的蛋白质从细胞质或核提取物中提取受到10% sds - page电泳在还原条件下,转移到PVDF膜。涂抹膜然后用脱脂奶粉5%阻塞1×TBS(0.1%渐变20)1 h在室温和孵化一夜之间在4°C主要抗体NF -κB p65(稀释,1:500)、IKKα(稀释,1:250)κBα(稀释,1:250),PPAR -α(稀释,1:500),p-Stat3(稀释,1:500),以total-Stat3(稀释,1:500)β肌动蛋白(稀释,1:2000)和LaminB(稀释,1:1000)。孵化后,与辣根peroxidase-conjugated羊anti-mouse二级抗体(稀释,1:2000)在室温下1 h,涂抹膜被皮尔斯ECL试剂检测(热费希尔科学)和x射线胶片上拍摄。量化的蛋白质乐队成立Band-Scan软件(美国加州,圣莱安德罗PROZYME)和表示为一个价值相对于内部控制的密度(β肌动蛋白或LaminB)。
2.2.6款。实时PCR检测PPAR -的表达α信使rna在HaCaT细胞
试剂盒加入分解细胞,其次是提取总RNA,测量浓度,然后测量纯度。在确保质量满足实验的要求,互补脱氧核糖核酸是通过逆转录。稀释10倍和放大显示20μL反应系统。引物合成了南京Kaiji生物科技有限公司有限公司(表1)。放大条件如下:在95°C pre-degeneration 5分钟,进入反应圈,退化为15分钟在95°C,退火30 s 60°C,延长了30年代在72°C,保持在72°C 40后10分钟周期。
2.2.7。ELISA分析表达的il - 6、il - 1β和肿瘤坏死因子-α在细胞上清液
测量的il - 6、il - 1β和肿瘤坏死因子-α使用商业ELISA试剂盒进行。本试验采用定量夹心免疫测定技术。演示的标准曲线直接OD和分泌细胞因子水平之间的关系。
2.2.8。细胞增殖实验
细胞增殖是化验使用CCK-8工具包。总之,100年μL细胞(2×103细胞/)转移到96孔板与胰蛋白酶消化后,和五个平行井被用于每个治疗。附件后,细胞受到不同的治疗方法,然后培养24 h有限公司5%2孵化器在37°C。随后,10μL CCK-8被添加到每个好,细胞培养另一个3 h。细胞密度决定通过测量吸光度在450 nm使用Varioskan Flash(美国热科学)。
2.3。统计分析
使用SPSS13.0软件进行数据分析,平均的形式±标准差被用来显示测量数据。方差分析是用于组间比较,被认为是具有统计学意义。
3所示。结果
3.1。感应的il - 6、il - 1β和肿瘤坏死因子-α分泌在HaCaT PA的角质细胞
我们观察到,通过ELISA分析,增加剂量依赖性的方式释放il - 6、il - 1β和肿瘤坏死因子-α在HaCaT角化细胞上清液处理PA的浓度75,100,125,150μmol / L PA后24小时内删除(数字1(一),1 (b)和1 (c))。结果表明PA能够诱导炎症刺激HaCaT角质细胞通过增加il - 6、il - 1β和肿瘤坏死因子-α分泌。
(一)
(b)
(c)
3.2。感应NF -κB核易位HaCaT PA的角质细胞
我们用免疫荧光染色检查NF -的本地化κB p65 HaCaT角质细胞。NF -κB p65沾Cy3-conjugated鼠标anti-rabbit免疫球蛋白(红色)和核沾染了赫斯特33342年(蓝色)。我们发现,NF -κB p65阳性染色主要局部控制细胞质(图2)。有趣的是,NF -κB p65染色明显转移到细胞核与PA刺激后立即治疗(图2(一个))和PA损耗(图后24小时2 (b))。NF -核易位κB p65单元进一步证实了结果源自西方墨点法研究。Upregulation核NF -κB p65蛋白水平剂量依赖性的方式观察到细胞治疗PA 75, 100, 125, 150μmol / L控制相比,后立即治疗(图3(a))。核NF -水平κB p65蛋白表达在细胞治疗也增加剂量依赖性后24小时内删除(图3)。这些结果说明PA的结果是能够诱导NF -κB核易位HaCaT角质细胞。
(一)
(b)
3.3。诱导IKKα激活和我κBα降解HaCaT PA的角质细胞
Upregulation IKK的α蛋白质含量以剂量依赖的方式观察细胞治疗PA在100年,125年和150年μmol / L控制相比,治疗后24小时后PA损耗(数字4(一)和4 (b))。我的水平κBα蛋白表达在75、100、125和150μmol / L PA细胞治疗剂量依赖性降低后24小时后立即治疗和PA损耗(数据4 (d)和4 (e))。这些结果说明PA的结果是能够诱导NF -κB激活HaCaT角质细胞。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
3.4。诱导PPARα表达和Phospho-Stat3 HaCaT PA的角质细胞
后立即治疗,爸爸在75年、100年、125年和150年μmol / L的PPAR upregulation引起的αmRNA水平相比,控制(图5(一个))。后来,PPAR的水平α治疗细胞的基因表达下降在接下来的24小时(图5(一个))。重要的PPAR upregulationα蛋白质含量是通过免疫印迹分析观察细胞治疗PA 100, 125和150μmol / L与控制相比,PA 24小时后立即删除(数字5 (b)和5 (c))。相反,治疗HaCaT角质细胞与PA 75μmol / L不施加任何影响PPAR的表达模式α,而未经处理的控件(数字5 (b)和5 (c))。的PPARαupregulation支持上述数据,这凸显了可能诱导炎症反应HaCaT角质细胞治疗PA。水平的重要upregulation p-Stat3也观察到通过免疫印迹分析在细胞治疗PA 100年,125年和150年μmol / L与总Stat3相比,PA 24小时后立即删除(数字6(一)和6 (b))。
(一)
(b)
(c)
(d)
(一)
(b)
(c)
3.5。PA-Induced il - 6、il - 1β和肿瘤坏死因子-α生产是减毒的抑制剂NF -κB
我们检查了抑制NF -的影响κB在il - 6、il - 1β和肿瘤坏死因子-α表达对PA。如图所示,CCK-8检测、预处理与10 1小时μM PDTC,选择性的化学抑制剂NF -κB,没有明显的毒性HaCaT细胞生存能力。此外,10μM PDTC证明抑制PA-induced IKKα激活和我κBα退化(见补充图S1在网上补充材料http://dx.doi.org/10.1155/2013/530429)。溶剂二甲亚砜(0.1%)被用作汽车和控制。PA-stimulated il - 6、il - 1β和肿瘤坏死因子-α作品被PDTC明显下降,表明这些PA-induced促炎细胞因子表达包含激活的NF -κB激活(图7)。二甲亚砜没有影响PA-induced il - 6、il - 1β和肿瘤坏死因子-α生产。
(一)
(b)
(c)
3.6。PA诱导细胞增殖的il - 6生产的依赖
为了评估PA的可能角色的hyperkeratinization毛囊皮脂腺导管,我们关注的增殖反应HaCaT角质细胞治疗后与PA 75 - 150的浓度范围μmol / L的CCK-8测试。我们观察到,PA含量在75和150之间μmol / L诱导显著增殖刺激(图8(一个))。这些数据表明,PA的感应可能参与毛囊皮脂腺导管角化过度。有趣的是,PA-induced细胞增殖效应明显减弱的10μg / mL山羊反il - 6多克隆中和抗体在细胞培养系统(图8 (b))。这些数据表明,自分泌il - 6生产导致细胞增殖在体外模型。
(一)
(b)
4所示。讨论
在这项研究中,我们补充HaCaT细胞与PA模仿的涌入多余的远期运费协议为角化细胞。在实验中,我们使用人类的角化细胞细胞系HaCaT,保留角质细胞的生化和形态属性特征,并已被证明对学习有用的角色在寻常痤疮炎症介质25]。
我们的数据表明,接触的角化细胞(HaCaT细胞)病理生理相关考评的浓度导致增加il - 6、il - 1β和肿瘤坏死因子-α分泌。这是符合几项研究表明,这三种促炎细胞因子之间的联系和PA-induced炎症(26,27]。例如,小马等人报道palmitate-induced人类冠状动脉内皮细胞白细胞介素- 6的表达并建议棕榈酸酯的潜在贡献血管炎症(27]。重要的是,来自以前的出版物的证据表明,痤疮患者il - 6水平升高,表明这种炎症细胞因子也可能导致痤疮的发展(21]。据报道,PA显著降低H2O2一代的中性粒细胞和xanthine-xanthine氧化酶系统,而中性粒细胞趋化性和吞噬作用以及和一代两个系统没有明显影响的PA (17]。作者认为,PA的发病机制可能参与痤疮炎症组织氧化损伤的角度来看(17]。除此之外,能够很好的证明,il - 6磷酸化转录因子Stat3在Tyr705残留和在炎症的发病中扮演重要角色28- - - - - -30.]。我们目前的数据显示,p-Stat3水平显著诱导后治疗。在这种情况下,我们建议爸爸也可能导致痤疮炎症通过il - 6分泌增加。
除了il - 6,我们还发现,肿瘤坏死因子-α和il - 1β增加PA治疗后,在痤疮炎症也是至关重要。这两种促炎细胞因子不仅放大了NF -κB信号通路,导致其生产通过细胞表面受体激活(一种自分泌环),但也会刺激附近细胞旁分泌的方式。例如,TNF -α和il - 1β众所周知,上调粘附分子,如ICAM-1和VCAM-1内皮细胞(31日,32]。因此,观察到ICAM-1、E-selectin VCAM-1支架表面的表达水平增加内皮细胞在炎症性粉刺丘疹可能TNF -的结果α和il - 1β感应的环境(33]。精化的粘附分子必须缓慢流动的循环炎症细胞的最终血球渗出到炎症组织(31日,32]。
NF -κB是促炎的一个重要转录因子基因的表达,而且似乎调节il - 6、il - 1β和肿瘤坏死因子-α分泌细胞特定类型和stimulus-specific的方式(34,35]。激活NF -κB是通过介导的丝氨酸/苏氨酸激酶的作用称为我κB激酶(IKK)。IKK (IKKα和/或IKKβ)磷酸化我κ蛋白质和NF -的成员κB的家庭。在我们目前的研究中,我们观察到,NF -κB p65剂量依赖性的方式在人类HaCaT细胞被激活后曝光,随后转移到细胞核。PA暴露也导致增加我的退化κBα蛋白质。这表明NF -的激活κB p65 HaCaT细胞介导的抑制κBα蛋白质蛋白质水解。我是有据可查κBα必将NF -κB p65通过蛋白质相互作用,从而防止NF -迁移κB p65到原子核(36]。此外,IKK复杂是一个重要的网站综合信号调节NF -κB通路。我们观察到,PA暴露导致IKK的增加α在HaCaT细胞蛋白表达。这些数据表明,PA-induced NF -κB核易位激活和NF -κB p65 IKK的通过更大的激活α和退化的我κBα蛋白质。此外,PA-induced il - 6、il - 1β和肿瘤坏死因子-α表达式被NF -衰减κB抑制剂,强烈暗示这种转录因子调节PA-induced il - 6、il - 1β和肿瘤坏死因子-α表达式。PPARα施加在控制炎症反应的调节作用得罪NF -κB信号通路。与PA治疗后,HaCaT角质细胞表现出更高水平的PPARα记录可能在抗炎反应反馈刺激。
我们的研究清楚地表明,暴露在过度PA诱导HaCaT角化细胞增殖和il - 6生产HaCaT角质细胞。据报道,il - 6刺激角化细胞增殖,因此研究疾病与表皮增生和在伤口愈合37- - - - - -39]。皮脂导管角化细胞从黑头粉刺展览hyperproliferative反应相比正常角化细胞(40,41]。HaCaT的hyperproliferative行为引起的角化细胞PA可以支持FFA的想法可能参与comedone形成,特别是,PA可能对这一事件负责。然而,il - 6是否负责PA-induced HaCaT角化细胞增殖还不清楚。我们的数据表明,PA-induced HaCaT细胞增殖是减毒通过添加il - 6多克隆中和抗体在细胞培养系统,强烈表明自分泌il - 6的主要负责监管PA-induced角质细胞增殖。因此,之间的相互关系PA-induced角化细胞增殖和il - 6生产可能comedone形成的一个重要因素。
总之,我们首次展示的一个主要类型的FFA,棕榈酸,刺激人类HaCaT角质细胞产生促炎细胞因子il - 6、il - 1β和肿瘤坏死因子-α剂量依赖性的方式,通过激活NF -κb .此外,il - 6水平的升高也可能导致PA-induced角化细胞增殖。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
作者的贡献
Bing-rong周和Jia-an张同样的贡献。
确认
这项工作是由中国国家自然科学基金会的资助(81000700和81000700),从江苏省中医药局科学项目(LZ11084)和江苏国家自然科学基金(BK2012877)。
补充材料
补充图:NF-κB抑制剂效果PDTC HaCaT细胞生存能力和PA-induced NF-κB激活。(一)HaCaT细胞治疗或暴露于PDTC(10、50、100μmol / L) 1小时。细胞生存能力是衡量一个CCK-8试验装备。数据表示为平均值±标准偏差(n = 5)∗P < 0.05与控制。(B) HaCaT细胞被未经处理或接触到0.15毫米棕榈酸(PA)为24小时,没有或与预处理1小时10μmol / L PDTC或0.1%二甲亚砜(DMSO,车辆控制)。IKKα和IκBα表达水平被西方墨点法测量。每个实验做了一式三份。数据平均值±标准偏差。∗与PA相比P < 0.05。