microRNA调控网络在皮肤自然老化和光老化端粒途径中的作用及其机制研究

衰老研究发现端粒结构的不稳定可激活p53信号通路，最终导致老化表现，但该端粒-P53途径的具体机制尚未明确。参与老化调控的miRNAs分子机制近年形成研究热点。我们在前期研究中发现紫外线可加速皮肤细胞端粒缩短和老化，调控miR-34c即可逆转皮肤细胞的光老化表现，并受p53调节，这提示在端粒-p53途径下游可能与多个miRNAs位点形成老化通路中的调控网络。本课题拟采用基因芯片等高通量技术筛选出皮肤自然老化与光老化途径中的miRNAs，为皮肤老化的临床分子诊断和预后提供分子生物学证据；再通过低表达、过表达特定miRNAs以及荧光素酶报告系统与启动子研究路径，多方面寻找并验证出参与端粒-p53途径的miRNAs分子调控网络。其结果可阐明miRNA调控网络在皮肤自然老化及光老化端粒-p53途径中的机制；可为临床防治皮肤老化提供有效新靶点；也可为完善机体衰老相关研究提供有意义的实验数据及参考。

皮肤老化包括有遗传因素及不可抗拒因素引起的自然老化和由环境因素引起的外源性老化。日光中的紫外线长期反复照射是引起皮肤老化的最为重要的环境因素，因此外源性老化一般又指光老化。MiRNA是一种内源性非编码RNA，在真核基因表达调控中有着广泛的作用。本研究的目的旨在通过筛选，找出与皮肤老化皮肤细胞相关miRNA的差异表达，并对其中部分miRNA在皮肤老化中的作用进行研究。主要研究内容和重要结果及关键数据：（1）皮肤光老化细胞中miRNAs的差异表达：相对于空白对照组细胞，在UVB-SIPS组细胞中筛选出8个上调的miRNA和5个下调的miRNA。与对照组相比，连续UVA照射致人皮肤成纤维细胞光老化后，miRNA上调表达22个，下调表达30个。（2）MiRNA-146a在UVA诱导人原代成纤维细胞光老化中作用机制的研究：miRNA146a慢病毒载体转染成纤维细胞后，与单纯UVA照射组相比，细胞增殖活性显著提高，老化相关蛋白mRNA水平表达显著下降；细胞免疫组化显示，miRNA146a靶点蛋白smad4在UVA照射后显著上调。（3）miR-34c对UVB照射诱导的人皮肤成纤维细胞提前衰老有促进作用：成纤维细胞中沉默miR-34c表达后予构建UVB光老化模型，SA-β-Gal阳性率及G1期阻滞率均较单纯UVB照射组降低，老化相关基因p53、p21、p16及sirt1的mRNA及蛋白表达均较单纯UVB照射组降低；（4）miR-23a对UVB诱导成纤维细胞老化和自噬的作用研究：与UVB光老化组相比，UVB光老化+MiRNA-23a沉默组的SA-β-Gal阳性率明显下降；G1期阻滞率下降；p53、p16、p21 mRNA及蛋白表达量均出现明显下调，啶橙染色荧光定量、自噬相关蛋白p62表达量以及LC3-II蛋白表达明显增多。科学意义：本研究筛选出人皮肤成纤维细胞在UVA/UVB照射诱导的光老化中差异表达的miRNAs，并初步证实上调miRNA146a具有抗UVA所致的光老化作用；miR-34c通过影响老化相关基因蛋白的表达，对UVB诱导光老化具有促进作用；沉默miR-23a可抑制UVB诱导所致的自噬水平下降，并对UVB诱导的人成纤维细胞提前衰老有抑制作用。上述研究成果可阐明miRNA调控网络在皮肤自然老化及光老化的作用机制，可为完善机体衰老相关研究提供有意义的实验数据及参考。