《水通道蛋白3在皮膚光老化中的機制研究》是依託中南大學，由謝紅付擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：水通道蛋白3在皮膚光老化中的機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：謝紅付
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
水通道蛋白3（AQP3）是一種水-甘油通道蛋白。AQP3-/-小鼠出現皮膚乾燥、皺縮等衰老表現，但其在細胞衰老中的作用機制鮮有報導。我們的預實驗發現，低能量UVA輻射人皮膚成纖維細胞（NHSFs）不足以引起細胞衰老，卻能促進自噬和AQP3的表達；而高劑量UVA能誘導細胞衰老，並抑制自噬和AQP3的表達；AQP3沉默後，細胞自噬水平降低，出現衰老表型。我們推測：AQP3可能通過調控自噬在NHSFs光老化過程中起重要作用。本研究中，我們將先調節AQP3表達量，了解其在NHSFs光老化過程中的作用；再利用RNAi等方法探討自噬在上述過程中的作用；然後從氧化應激、蛋白-蛋白相互作用等角度全面闡述AQP3通過調控自噬影響NHSFs光老化的機制；最後在AQP3敲除小鼠及過表達小鼠體內驗證上述機制。最終明確AQP3在NHSFs光老化過程中的作用及機制，為探索皮膚衰老研究領域及治療方法提供理論依據。
結題摘要
水通道蛋白 3是一種水-甘油通道蛋白。AQP3-/-小鼠出現皮膚乾燥、皺縮等衰老表現，但其在細胞衰老中的作用機制鮮有報導。我們的前期研究發現，小劑量UVA單次輻射NHSFs，不能誘導細胞衰老，但AQP3表達增高；小劑量UVA重複5天輻射NHSFs，可誘導細胞衰老，此時AQP3表達下降；降低表達AQP3的NHSFs出現衰老表型，接受小劑量的UVA單次輻射可加重衰老；而過表達AQP3可使NHSFs在接受小劑量UVA重複5天的劑量輻射時的衰老減輕。在後續的機制研究中我們發現，小劑量UVA單次輻射NHSFs，細胞自噬水平增高；小劑量UVA重複5天輻射NHSFs，自噬水平下降；降低表達AQP3的NHSFs，自噬水平降低，小劑量的UVA單次輻射可使自噬水平進一步降低；而過表達AQP3，使NHSFs的自噬水平增加，在接受小劑量UVA重複5天的劑量輻射時的亦可減輕白噬水平的降低。該部分機制研究初步明確了，AQP3通過影響細胞自噬，在人皮膚成纖維細胞光老化過程中的發揮保護性作用。 為進一步明確AQP3通過影響自噬參與細胞光老化過程的具體機制，我們利用前期構建的光老化細胞模型和穩定轉染的細胞株，檢測了細胞內H202水平，以及ERKl/2、JNK／SAPK、p38 MAPK及mTOR磷酸化水平以及LC3 II／I和P16的蛋白表達水平。研究發現：低表達AQP3的NHSFs，胞內H202水平增加，低劑量UVA單次輻射即可使胞內H202水平進一步升高；高表達AQP3可顯著減少NHSFs在接受低劑量UVA重複5天輻射時升高的胞內H202水平；抑制劑降低胞內H202水平後，可使MAPKs的JNK／SAPK、P38 MAPK、ERK磷酸化水平下降；分別抑制三種MAPKs磷酸化後，只有JNK／SAPK、p38 MAPK抑制劑誘導了LC3 II／I水平增高，P16表達下降。說明，三條MAPKs途徑中JNK／SAPK、p38 MAPK途徑參與了AQP3調節白噬和影響光老化的過程；而AQP3介導的H202的跨膜轉運，是活化MAPKs途徑的重要因素。本研究中，我們還通過AQP3同DEDD的內源性CO-IP實驗從蛋白-蛋白相互作用等角度較為詳細地闡述了 AQP3 通過調控自噬影響 NHSFs 光老化的機制；最後在 AQP3 敲除小鼠及過表達小鼠體內驗證了上述機制。 初步探索了AQP3的光老化機制。
