Nrf2/ARE信号通路在低剂量光动力治疗皮肤光老化中的调控作用及机制研究

The photodynamic therapy(PDT) is one of the recent research focuses in Dermatology. It have been found low-dose photodynamic therapy has a good effect for the treatment of skin photoaging, and the oxidative stress pathway induced by singlet oxygen plays a key role in photodynamic therapy in previous study. In order to explore the mechanisms of low-dose PDT in treatment of skin photoaging and the key regulatory role of Nrf2/ARE(a key pathway in oxidative stress) in this process, the cell and animal photoaging models were prepared for the study. Several techniques are planned to be used in this project, including RT-PCR, Westernblot, co-immunoprecipitation, CLSM, flow cytometry, gene transfection, gene knockout and so on. The purposes of this project are to observe the effects of PDT to the cell and animal skin photoaging models，to detect cell growth, cell cycle, cell apoptosis,the expression of growth factors and antioxidant factors，and collagen remodeling. Furthermore，the role and mechanism of Nrf2/ARE in low-dose PDT treating photoaging will be studied. This project will be significant to demonstrate the mechanism of the treatment of skin photoaging. It will be helpful to clarify the different biological effect of PDT in different condition.It will also provide further experimental evidences for expanding the indications of PDT.

光动力疗法是目前皮肤科研究热点之一，既往研究发现，低剂量光动力治疗对皮肤光老化有很好的疗效，而单态氧激活的氧化应激通路是光动力治疗的核心要素。为了进一步明确低剂量光动力治疗皮肤光老化的作用机制及氧化应激关键通路Nrf2/ARE在其中的调控作用，本研究拟制备光老化细胞模型和动物模型，采用RT-PCR、Westernblot、免疫共沉淀、激光共聚焦、流式细胞仪、基因转染、基因敲除等技术方法，观察低剂量光动力对光老化皮肤的细胞生长，细胞周期，细胞凋亡，生长因子，抗氧化因子表达、胶原重塑等的影响，探讨Nrf2/ARE及其信号通路在其中的作用地位及机制。这不仅有利于进一步阐明皮肤光老化的治疗机制，也对明确光动力疗法在不同条件下的不同生物学效应及其作用原理有着重要的意义，更能为拓展光动力疗法的适应症奠定理论和实验基础。

光动力疗法是目前皮肤科研究热点之一，既往研究发现，低剂量光动力治疗对皮肤光老化有很好的疗效，而单态氧激活的氧化应激通路是光动力治疗的核心要素。为了进一步明确低剂量光动力治疗皮肤光老化的作用机制及氧化应激关键通路Nrf2/ARE在其中的调控作用，本研究制备了光老化细胞模型和动物模型，采用RT-PCR、Westernblot、免疫共沉淀、激光共聚焦、流式细胞仪、基因转染、基因敲除等技术方法，观察低剂量光动力对光老化皮肤的细胞生长，细胞周期，细胞凋亡，生长因子，抗氧化因子表达、胶原重塑等的影响，探讨Nrf2/ARE及其信号通路在其中的作用地位及机制。结果发现，低剂量光动力处理光老化成纤维细胞后，Nrf2表达增加，并向细胞核转移，其下游因子TGF-β1, HO-1,Col1,Col3表达显著增加，沉默Nrf2后，这些下游因子的表达明显下降，进一步的转录组测序表明，有52个基因与MAPK通路密切相关，而加入ERK抑制剂后，Nrf2、col1以及col3表达上升受到了抑制，而进一步建立的裸鼠光老化动物模型也检测到，低剂量光动力治疗后Nrf2及其相关因子表达的增加，这些结果都说明低剂量光动力能激活Nrf2信号通路，ERK/MAPK通路起着重要的调控作用。本项目探索了低剂量光动力在细胞水平和动物实验中对光老化皮肤细胞的作用，初步证明了Nrf2在其中的重要调控作用，和其上下游相关信号分子的表达的规律，本项目有助于阐明不同条件下PDT的不同生物学效应。为进一步拓展PDT的适应症提供实验依据。