王玉娟,張 斌,何 威,王儒鵬,周春麗,劉 蓮,王 為,黃 珂
(第三軍醫(yī)大學(xué)新橋醫(yī)院皮膚科,重慶 400037)
?
鹵米松與他扎羅汀對(duì)角質(zhì)形成細(xì)胞RAR-γ和RXR-α表達(dá)的影響*
王玉娟,張斌,何威△,王儒鵬,周春麗,劉蓮,王為,黃珂
(第三軍醫(yī)大學(xué)新橋醫(yī)院皮膚科,重慶 400037)
[摘要]目的觀察不同濃度鹵米松和他扎羅汀對(duì)體外培養(yǎng)人永生化HaCaT角質(zhì)形成細(xì)胞的維甲酸受體(RAR)-γ和維甲酸X受體(RXR)-α表達(dá)的影響,探討鹵米松對(duì)他扎羅汀治療銀屑病效應(yīng)的潛在影響。方法CCK-8方法檢測(cè)不同濃度鹵米松和他扎羅汀對(duì)HaCaT細(xì)胞增殖的影響;Western blot法和實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-PCR)法檢測(cè)不同濃度鹵米松和他扎羅汀作用12 h、24 h 后,HaCaT細(xì)胞中RAR-γ和RXR-α 的mRNA水平和蛋白水平的變化。結(jié)果鹵米松和他扎羅汀均可抑制角質(zhì)形成細(xì)胞增殖。鹵米松使HaCaT細(xì)胞的RAR-γ和RXR-α mRNA水平和蛋白水平升高。他扎羅汀作用后RAR-γ和RXR-α的mRNA水平降低,而蛋白水平在12 h升高,24 h降低。結(jié)論鹵米松作用角質(zhì)形成細(xì)胞后可上調(diào)RAR-γ和RXR-α表達(dá),這可能有助于提高角質(zhì)形成細(xì)胞對(duì)他扎羅汀作用的反應(yīng)性,從而提高他扎羅汀的作用效應(yīng)。
[關(guān)鍵詞]RNA,信使;銀屑??;受體,維甲酸;鹵米松;他扎羅?。籋aCaT細(xì)胞;RAR-γ;RXR-α
銀屑病是皮膚科臨床上常見(jiàn)的慢性、復(fù)發(fā)性、炎癥性皮膚病,外用療法是目前銀屑病治療的主要方法之一,糖皮質(zhì)激素與他扎羅汀聯(lián)合使用治療銀屑病已得到多國(guó)銀屑病治療指南的肯定[1-3]。作為核激素受體超家族成員,糖皮質(zhì)激素與維甲酸均通過(guò)與其各自的受體結(jié)合而發(fā)揮藥理效應(yīng)。鑒于核受體超家族成員間可能存在著一定程度的相互影響[4-5],當(dāng)外用激素與他扎羅汀聯(lián)合治療銀屑病時(shí),糖皮質(zhì)激素是否會(huì)對(duì)他扎羅汀的治療效應(yīng)產(chǎn)生影響尚有待探索。為此,本研究以HaCaT角質(zhì)形成細(xì)胞為研究對(duì)象,以表皮中表達(dá)量最高的維甲酸受體(RAR)-γ和維甲酸X受體(RXR)-α[6-7]為主要研究指標(biāo),觀察不同濃度鹵米松和他扎羅汀作用對(duì)角質(zhì)形成細(xì)胞中RAR-γ和RXR-α的表達(dá)影響,以探討鹵米松對(duì)他扎羅汀治療銀屑病效應(yīng)的潛在影響。
1材料與方法
1.1材料HaCaT細(xì)胞購(gòu)于中科院上海細(xì)胞所。主要試劑及器材:RPMI 1640 培養(yǎng)液(Hyclone),胎牛血清(杭州四季青生物公司),兔抗人RAR-γ多克隆抗體、兔抗人RXR-α多克隆抗體(美國(guó)Santa Cruz),辣根過(guò)氧酶標(biāo)記的羊抗兔二抗(北京中杉金橋),電化學(xué)發(fā)光(ECL)顯色試劑盒(碧云天),聚偏二氧乙烯膜(PVDF膜,Millipore),鹵米松(香港澳美制藥有限公司),他扎羅汀(美國(guó)Sigma公司),實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-PCR)儀(ViiA7DX,新加坡ABI),超靈敏凝膠成像系統(tǒng)(LAS4010,美國(guó)GE),CCK-8試劑盒(日本同仁化學(xué))。
1.2方法
1.2.1細(xì)胞培養(yǎng)將HaCaT細(xì)胞用含10%胎牛血清的RPMI 1640 培養(yǎng)液,在37 ℃,5% CO2孵箱中培養(yǎng),1~2 d傳代1次,待細(xì)胞傳至3~5代時(shí)接種至孔板。
1.2.2鹵米松和他扎羅汀的使用及分組將鹵米松和他扎羅汀溶于DMSO配成10-2mol/L原液,臨用時(shí)用培養(yǎng)基配成終濃度。根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)和國(guó)外相關(guān)研究設(shè)定他扎羅汀的濃度為10-9、10-8、10-7、10-6mol/L為他扎羅汀處理組[8],依次命名為T(mén)9組、T8組、T7組、T6組;根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)和國(guó)外相關(guān)研究設(shè)定鹵米松的濃度為10-9、10-8、10-7、10-6mol/L為鹵米松處理組,依次命名為H9組、H8組、H7組、H6組,同時(shí)設(shè)定DMSO為空白對(duì)照組。分別作用HaCaT細(xì)胞12、24 h后,收集細(xì)胞提取總RNA和總蛋白。
1.2.3細(xì)胞增殖測(cè)定將傳至3~5代的細(xì)胞接種至96孔板,每孔細(xì)胞接種數(shù)約(4~5)×104,按照上述設(shè)置的濃度和分組進(jìn)行培養(yǎng)。12 h后棄去原培養(yǎng)基,每孔加入100 μL用無(wú)血清培養(yǎng)基稀釋CCK-8試劑,30 min后在酶標(biāo)儀上設(shè)定波長(zhǎng)450 μm檢測(cè)光密度(OD值)。
1.2.4細(xì)胞總RNA提取參照RNAiso Plus說(shuō)明書(shū)進(jìn)行RNA提取,應(yīng)用分光光度計(jì)測(cè)定RNA的濃度和純度(A260/A280),并取適量RNA進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳證實(shí)RNA的質(zhì)量。
1.2.5引物設(shè)計(jì)與合成RXR-α引物上游:5′-TGC GCA AGG ACC TGA CCT ACA C-3′,下游:5′-GAC TCC ACC TCA TTC TCG TTC CG-3′;RAR-γ引物上游:5′-AGA GAG GGC AAA GGG ATG AG-3′,下游5′-GTG GAA TGG CAG GTC TTC-3′;用甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)作內(nèi)參校準(zhǔn)基因,上游:5′-CAT CAA GAA GGT GGT GAA GCA G-3′,下游:5′-CGT CAA AGG TGG AGG AGT GG-3′。以上引物由上海生工生物公司設(shè)計(jì)和Invitrogen公司合成。
1.2.6反轉(zhuǎn)錄cDNA RT-PCR反應(yīng)和結(jié)果分析按照PrimeScriptTMRT reagent Kit(日本 TaKaRa公司)試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄,將得到的cDNA模板于ViiA7DX PCR儀上進(jìn)行RT-PCR反應(yīng)。20.0 μL體系中含上下游引物各0.8 μL,cDNA模板2.0 μL,擴(kuò)增步驟和條件:(1)預(yù)變性,1個(gè)循環(huán) 95 ℃ 30 s;(2)PCR反應(yīng),40個(gè)循環(huán) 95 ℃ 5 s,60 ℃ 34 s;(3)溶解曲線(xiàn),90 ℃ 15 s,60 ℃ 1 min,95 ℃ 15 s。采用2-ΔΔCT法,ΔΔCT=實(shí)驗(yàn)組(CT目的-CT內(nèi)參)-對(duì)照組(CT目的-CT內(nèi)參),對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。
1.2.7Western blot分別收集各藥物濃度處理組及空白對(duì)照組總蛋白用預(yù)冷的磷酸鹽緩沖液(PBS)清洗2次,加入1 mL PBS于細(xì)胞培養(yǎng)瓶中,用細(xì)胞刮刮下細(xì)胞后吸入至離心管,4 ℃ 3 000 r/min離心3 min,去上清液,加入預(yù)冷的細(xì)胞蛋白裂解液冰上裂解20 min,4 ℃ 12 000 r/min 離心5 min,吸取上清液于新的離心管中用BCA法測(cè)蛋白濃度。按照蛋白總體積∶十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)上樣緩沖液為4∶1的比例加入上樣緩沖液,煮沸使蛋白變性。配SDS-PAGE:下層10%分離膠和上層5%濃縮膠。100 V恒壓電泳,電泳結(jié)束后將蛋白轉(zhuǎn)印到PVDF膜上(270 mA,90 min),5%的脫脂奶粉室溫下封閉2 h,TBST洗膜3次×5 min,加入第一抗體:RAR-γ 1/200; RXR-α 1/200;GAPDH為內(nèi)參抗體,工作濃度為1/1 000,4 ℃孵育過(guò)夜,TBST洗膜3次×15 min,目的蛋白膜上加入辣根過(guò)氧化酶標(biāo)記的羊抗兔二抗1/5 000,GAPDH膜上加入辣根過(guò)氧化酶標(biāo)記的羊抗鼠二抗1/5 000,37 ℃孵育1 h,TBST洗膜3×15 min。最后按ECL顯色試劑盒說(shuō)明書(shū)顯色。
2結(jié)果
2.1鹵米松與他扎羅汀對(duì)角質(zhì)形成細(xì)胞增殖活性的影響隨著鹵米松和他扎羅汀濃度的升高,OD值降低,細(xì)胞的增殖活力越弱,見(jiàn)圖1。
2.2鹵米松對(duì)角質(zhì)形成細(xì)胞中RAR-γ和RXR-α表達(dá)的影響
2.2.1鹵米松對(duì)HaCaT細(xì)胞RAR-γ和RXR-α mRNA表達(dá)的影響RAR-γ在鹵米松處理組均比在空白對(duì)照組的基因水平表達(dá)量高,隨著鹵米松濃度的增高,RAR-γ mRNA表達(dá)水平增高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=32.983,P=0.000)。RXR-α在鹵米松作用于HaCaT細(xì)胞12 h后均比空白對(duì)照組的相對(duì)表達(dá)量低,但RXR-α在鹵米松作用HaCaT細(xì)胞24 h后比空白對(duì)照組表達(dá)高,且隨著濃度的增高而增高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=71.763,P=0.000),見(jiàn)圖2。
A:鹵米松處理組;B:他扎羅汀處理組。
圖1不同濃度鹵米松和他扎羅汀作用HaCaT細(xì)胞12 hOD值
A:RAR-γ mRNA水平;B:RXR-α mRNA水平。
圖2不同濃度鹵米松作用12 h和24 h對(duì)RAR-γ和RXR-α mRNA表達(dá)的影響
2.2.2鹵米松對(duì)HaCaT細(xì)胞RAR-γ和RXR-α蛋白水平的影響不同濃度鹵米松作用于角質(zhì)形成細(xì)胞后RAR-γ和RXR-α蛋白水平均比空白對(duì)照組高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見(jiàn)圖3。
A:Western blot檢測(cè)結(jié)果;B:RAR-γ蛋白水平;C:RXR-α蛋白水平。
圖3不同濃度鹵米松作用HaCaT細(xì)胞12 h和24 h后RAR-γ和RXR-α蛋白水平
2.3他扎羅汀對(duì)RAR-γ和RXR-α表達(dá)的影響
2.3.1他扎羅汀對(duì)HaCaT細(xì)胞RAR-γ和RXR-α的mRNA水平的影響RAR-γ和RXR-α mRNA在他扎羅汀作用HaCaT細(xì)胞12 h和24 h后均比空白對(duì)照組的相對(duì)表達(dá)量降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),但不存在濃度依賴(lài)關(guān)系,見(jiàn)圖4。
A:RAR-γ mRNA水平;B:RXR-α mRNA水平。
圖4不同濃度他扎羅汀作用HaCaT細(xì)胞12 h和24 h后RAR-γ和RXR-α基因的影響
2.3.2他扎羅汀對(duì)HaCaT細(xì)胞RAR-γ和RXR-α蛋白水平的影響不同濃度他扎羅汀作用于角質(zhì)形成細(xì)胞12 h后RAR-γ和RXR-α蛋白表達(dá)量比空白對(duì)照組高,但24 h后蛋白表達(dá)量降低,見(jiàn)圖5。
A:Western blot檢測(cè)結(jié)果;B:RAR-γ蛋白水平;C:RXR-α蛋白水平。
圖5不同濃度他扎羅汀作用HaCaT細(xì)胞12 h和24 hRAR-γ和RXR-α蛋白水平
3討論
銀屑病是皮膚科臨床上常見(jiàn)的以紅斑鱗屑為主要臨床表現(xiàn)的慢性、復(fù)發(fā)性、炎癥性皮膚病,病因及發(fā)病機(jī)制尚未完全明確,病理上以表皮細(xì)胞過(guò)度增殖、異常分化等為主要特征。外用療法是治療銀屑病的主要手段,糖皮質(zhì)激素、維甲酸類(lèi)藥物、維生素D3衍生物等是目前銀屑病外用療法中的常用藥物[9]。鹵米松是一種具有抗炎、抗過(guò)敏、收縮血管、止癢、對(duì)局部皮損有免疫調(diào)節(jié)作用的強(qiáng)效糖皮質(zhì)激素外用制劑,其起效迅速、作用強(qiáng)大,但長(zhǎng)期使用會(huì)引起皮膚局部萎縮、色素沉著等不良反應(yīng),限制了其臨床的應(yīng)用。他扎羅汀作為第3代維甲酸藥物,具有調(diào)節(jié)表皮分化和增殖等作用,促使角質(zhì)形成細(xì)胞異常分化正常化,降低角質(zhì)形成細(xì)胞的增生和降低炎癥標(biāo)志物的表達(dá),使皮膚恢復(fù)正常。二者聯(lián)合使用既減少了激素的劑量,增強(qiáng)了療效,還減少了不良反應(yīng),但其具體機(jī)制尚未見(jiàn)報(bào)道。
本研究發(fā)現(xiàn)鹵米松與他扎羅汀作用角質(zhì)形成細(xì)胞后均可抑制角質(zhì)形成細(xì)胞增殖,二者聯(lián)用可增強(qiáng)彼此的抑制作用,提示激素和維甲酸類(lèi)藥物對(duì)角質(zhì)形成細(xì)胞有抗增殖的能力,從而使角化過(guò)度的角質(zhì)形成細(xì)胞趨于正?;_(dá)到治療目的。目前研究已確定,糖皮質(zhì)激素主要是通過(guò)與細(xì)胞質(zhì)中的核激素受體GRα結(jié)合而發(fā)揮生物學(xué)作用,GC與GRα的復(fù)合體移位至細(xì)胞核內(nèi)與糖皮質(zhì)激素受體操縱元件(GRE)結(jié)合后,進(jìn)而調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)[10]。維甲酸的調(diào)節(jié)作用通過(guò)RAR和RXR介導(dǎo)發(fā)揮,二者的受體均屬于核激素受體家族成員。眾多研究表明,核受體超家族成員間可能存在交叉對(duì)話(huà),且RXR與其他核受體之間形成二聚體發(fā)揮作用。鑒于此,Yamaguchi等[11]研究地塞米松作用小鼠肝細(xì)胞對(duì)RXR的影響,發(fā)現(xiàn)地塞米松能增加RXR-α的mRNA水平和蛋白水平,增強(qiáng)甲狀腺激素的活性。而Grummer等[12]發(fā)現(xiàn)地塞米松作用小鼠肺泡細(xì)胞后等增加RAR-β和表面蛋白C的表達(dá),促進(jìn)肺泡細(xì)胞分化和發(fā)育。本研究也發(fā)現(xiàn),他扎羅汀作用角質(zhì)形成細(xì)胞后以下調(diào)RAR-γ和RXR-α表達(dá)為主,而鹵米松作用角質(zhì)形成細(xì)胞后上調(diào)細(xì)胞中RAR-γ和RXR-α表達(dá),因而可能通過(guò)此路徑達(dá)到增加他扎羅汀調(diào)節(jié)角質(zhì)形成細(xì)胞正常分化、抗增殖的活性的作用,以提高其治療銀屑病的效應(yīng),在一定程度上解釋了臨床上鹵米松聯(lián)合他扎羅汀治療銀屑病療效優(yōu)于單用的現(xiàn)象,為臨床上外用激素與他扎羅汀聯(lián)合治療銀屑病提供了一定的實(shí)驗(yàn)研究依據(jù)和理論基礎(chǔ)。但其具體機(jī)制尚待進(jìn)一步研究證實(shí)。
參考文獻(xiàn)
[1]Menter A,Korman NJ,Elmets CA,et al.Guidelines of care for the management of psoriasis and psoriatic arthritis Section 3.Guidelines of care for the management and treatment of psoriasis with topical therapies[J].J Am Acad Dermatol,2009,60(4):643-659.
[2]Guenther L.Current management of scalp psoriasis[J].Skin Therapy Lett,2015,20(3):5-7.
[3]宋月星,鄒先彪.美國(guó)皮膚病協(xié)會(huì)2009年銀屑病外用藥治療指南解讀[J].實(shí)用皮膚病學(xué)雜志,2010,3(3):145-147.
[4]Tóth K,Sarang Z,Scholtz B,et al.Retinoids enhance glucocorticoid-induced apoptosis of T cells by facilitating glucocorticoid receptor-mediated transcription[J].Cell Death Differ,2011,18(5):783-792.
[5]Ratman D,Vanden Berghe W,Dejager L,et al.How glucocorticoid receptors modulate the activity of other transcription factors:scope beyond tethering[J].Mol Cell Endocrinol,2013,380(1/2):41-54.
[6]Elder JT,Fisher GJ,Zhang QY,et al.Retinoic acid receptor gene expression in human skin[J].J Investigative Dermatol,1991,96(4):425-433.
[7]Oda Y,Nakajima M,Tsuneyama K,et al.Retinoid X receptor α in human liver is regulated by miR-34a[J].Biochem Pharmacol,2014,90(2):179-87.
[8]Yen A,Fenning R,Chandraratna R,et al.A retinoic acid receptor beta/gamma-selective prodrug (tazarotene) plus a retinoid X receptor ligand induces extracellular signal-regulated kinase activation,retinoblastoma hypophosphorylation,G0 arrest,and cell differentiation[J].Mol Pharmacol,2004,66(6):1727-1737.
[9]Weindl G,Roeder A,Sch?fer-Korting M,et al.Receptor-selective retinoids for psoriasis:focus on tazarotene[J].Am J Clin Dermatol,2006,7(2):85-97.
[10]Ramamoorthy S,Cidlowski JA.Exploring the molecular mechanisms of glucocorticoid receptor action from sensitivity to resistance[J].Endocr Dev,2013,24:41-56.
[11]Yamaguchi S,Murata Y,Nagaya T,et al.Glucocorticoids increase retinoid-X receptor alpha (RXRalpha) expression and enhance thyroid hormone action in primary cultured rat hepatocytes[J].J Mol Endocrinol,1999,22(1):81-90.
[12]Grummer MA,Zachman RD.Retinoic acid and dexamethasone affect RAR-beta and surfactant protein C mRNA in the MLE lung cell line[J].Am J Physiol,1998,274(1 Pt 1):L1-7.
doi:論著·基礎(chǔ)研究10.3969/j.issn.1671-8348.2016.15.006
*基金項(xiàng)目:中華醫(yī)學(xué)會(huì)皮膚性病學(xué)分會(huì)-澳美制藥銀屑病研究基金資助項(xiàng)目。
作者簡(jiǎn)介:王玉娟(1989-),住院醫(yī)師,在讀碩士, 主要從事鹵米松調(diào)節(jié)他扎羅汀對(duì)表皮細(xì)胞作用的影響及機(jī)制研究。 △通訊作者,E-mail:weiheskin@163.com。
[中圖分類(lèi)號(hào)]R758.63
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
[文章編號(hào)]1671-8348(2016)15-2048-03
(收稿日期:2015-11-15修回日期:2016-02-16)
Effects of halometasone and tazarotene on expression of RAR-γ and RXR-α in human keratinocytes*
Wang Yujuan,Zhang Bin,He Wei△,Wang Rupeng,Zhou Chunli,Liu Lian,Wang Wei,Huang Ke
(DepartmentofDermatology,XinqiaoHospital,theThirdMilitaryMedicalUniversity,Chongqing400037,China)
[Abstract]ObjectiveTo investigate the effect of halometasone and tazarotene on the expression of retinoic acid receptors (RAR-γ、RXR-α) in cultured immortalized keratinocyte line-HaCaT cell in vitro,and to explore the potential effect of halometasone on tazarotene in psoriasis treatment.MethodsCCK-8 was used to detect the cell proliferation of HaCaT cells treated by different concentration of halometasone and tazarotene.The expressions of RAR-γ and RXR-α mRNA and protein in HaCaT cells treated by different concentration of halometasone and tazarotene for 12 h and 24 h were detected by RT-PCR and western blotting.ResultsHalometasone and tazarotene both inhibited cell proliferation of keratinocytes.The expressions of RAR-γ and RXR-α were increased through treatment with halometasone for 12 h and 24 h.And the mRNA expression of RAR-γ and RXR-α were decreased with tazarotene treatment,while the expressions of protein was increased after 12 h and decreased after 24 h.ConclusionThe expressions of RAR-γ and RXR-α are upregulated by halometasone in keratinocytes,which might contributes to improve the activity of tazarotene and raise its effect.
[Key words]RNA,messenger;psoriasis;receptors,retinoic acid;halometasone;tazarotene;HaCaT cell;RAR-γ;RXR-α