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背景:人类的各种社会活动,主要是卤代烃类的排放,导致平流层臭氧空洞形成,这使得日光到达地面的有害射线增多。日光照射是一个已明确的导致人类皮肤光老化和皮肤癌发生的自然因子。长期的日照对皮肤的损害主要表现为皮肤光老化和暴露部位皮肤肿瘤的多发。光损伤诱导多种类型的线粒体DNA缺失在光老化皮肤及暴露部位皮肤肿瘤中大量累积已被广泛证实,但其生物学意义仍有待进一步阐明。细胞凋亡在皮肤光老化和日光相关皮肤肿瘤的发生和发展中具有重要意义,一方面,日光诱导的细胞凋亡可使皮肤组织中的细胞成份减少,从而出现退行性的老化改变;另一方面,出现了基因突变的细胞如果不能及时凋亡则可能导致肿瘤的发生。日光照射是否能通过对线粒体DNA的作用影响细胞的凋亡目前还不是很清楚。本研究以线粒体DNA缺失细胞(Rho°206细胞)及其母本细胞(143B细胞)为模型,利用模拟日光照射诱导细胞凋亡,进而探讨线粒体DNA对凋亡的影响,为阐明线粒体DNA缺失在慢性皮肤光损伤中的作用提供依据。 目的:通过研究模拟日光照射诱导Rho°206细胞和143B细胞凋亡,探讨线粒体DNA缺失对模拟日光照射诱导细胞凋亡的影响及其可能机制。 方法:1、TEM观察细胞凋亡的形态学变化。2、普通光学显微镜观察不同模拟日光照射剂量(177mJ/cm2+3.39J/cm2、354mJ/cm2+6.78J/cm2、531mJ/cm2+10.17J/cm2和708mJ/cm2+13.56J/cm2)诱导Rho°206细胞和143B细胞凋亡的形态学变化。3、Hoechst33258染色荧光显微镜观察不同模拟日光照射剂量诱导Rho°206细胞和143B细胞凋亡的形态学变化。4、采用流式细胞仪检测不同模拟日光照射剂量诱导Rho°206细胞和143B细胞的凋亡情况。5、采用流式细胞仪检测不同模拟日光照射剂量诱导Rho°206细胞和143B细胞的活性氧簇水平。 结果:1、形态学结果显示,在照射组中,两细胞都出现了典型的凋亡形态学改变。和143B细胞相比,线粒体DNA缺失细胞相应照射剂量组诱导的凋亡效应较轻。而在假照射组中,两细胞的凋亡形态未见明显差异。2、AnnexinV/7-AAD检测结果显示,在假照射组,143B细胞的凋亡率(9.23±0.85％)和Rho°206细胞(9.10±1.20%)相比,差异无统计学意义(P>0.05)。而在照射组中,143B细胞相应照射剂量组凋亡率分别为30.51±1.61%、39.76±1.15%、46.56±1.30%和55.86±1.81%,Rho°206细胞凋亡率分别为22.93±1.15%、27.26±0.91%、36.10±1.20%和39.53±1.15%,同一细胞不同剂量组间比较,差异有统计学意义(P<0.05);两细胞同样照射剂量组间比较,差异有统计学意义(P<0.05)。3、流式细胞仪检测细胞内ROS水平结果显示,在假照射组,143B细胞的ROS水平(8.25±0.86%)和Rho°206细胞(8.15±0.92%)相比,差异无统计学意义(P>0.05)。而在照射组中,143B细胞相应照射剂量组ROS水平分别为21.41±1.04%、24.82±1.12%、28.85±1.07%和32.78±1.14%,Rho°206细胞ROS水平分别为14.99±1.17%、18.36±1.05%、24.44±1.14%和27.61±1.11%,同一细胞不同剂量组间比较,差异有统计学意义(P<0.05);两细胞同样照射剂量组间比较,差异有统计学意义(P<0.05)。 结论:1、模拟日光照射可诱导线粒体DNA缺失细胞及其母本细胞凋亡,且其凋亡在一定范围内呈照射剂量依赖性,即随着照射剂量的增加其凋亡也增加。2、在一定剂量范围内,与其母本细胞相比,线粒体DNA缺失细胞能抵抗模拟日光诱导的细胞凋亡;3、线粒体DNA缺失细胞抵抗模拟日光照射诱导的凋亡作用可能与其ROS生成减少有关。