UVB诱导的豚鼠黄褐斑模型的构建及其蛋白质组学分析

摘要

目的 构建中波紫外线(ultraviolet B,UVB)诱导的豚鼠黄褐斑模型,揭示该模型的形成机制并分析其潜在的治疗靶点。方法 测定最小红斑量(minimal erythema dose, MED)确定模型的辐照剂量;测定皮肤灰度值、HE及Masson-Fontana染色进行模型评估。确认造模成功后,利用蛋白质组学技术筛选UVB照射组(U)和空白组(C)豚鼠皮肤组织的差异蛋白并进行生物信息学分析;以黄褐斑(Melasma, Chloasma)为主题词查询疾病靶点,筛选去重后联合蛋白质组学差异蛋白结果构建蛋白相互作用(protein-protein interaction, PPI)网络,筛选出前5位的差异表达蛋白并进行实验验证。结果 造模后与C组相比,U组豚鼠表现出明显的黑色素沉积。蛋白质组学结果显示,U组与C组存在187个差异表达蛋白;同源蛋白簇(cluster of orthologous group, COG)注释中脂质转运及代谢占比较高;基因本体(gene ontology, GO)富集分析表明差异蛋白主要参与代谢过程;京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclo pedia of genes and genomes, KEGG)分析主要富集到脂质代谢、脂肪酸代谢、氧化磷酸化等过程;PPI分析发现黑素皮质素受体1(melanocortin 1 receptor, MC1R)、蛋白激酶cAMP激活的催化亚基α(protein kinase CAMP-activated catalytic subunit alpha, PRKACα)、囊性纤维化跨膜传导调节因子(CF transmembrane conductance regulator, CFTR)、CD分子4(cluster of differentiation 4,CD4)、雌激素受体1(estrogen receptor 1,ESR1)位于相互作用网络的关键节点。实验验证结果显示,与C组相比,U组豚鼠皮肤组织内MC1R、PRKACa、CFTR、CD4、ESR1的表达水平升高(P<0.05)。结论 UVB辐照雌性棕黄色豚鼠可以成功诱导建立黄褐斑模型;MC1R、PRKACα、CFTR、CD4、ESR1可能与UVB诱导的黄褐斑的发病密切相关。

关键词

豚鼠 / 构建黄褐斑模型 / 蛋白质组学分析 / 潜在靶点

基金资助

国家自然科学基金项目(81960893); 宁夏自然科学基金项目(2023AAC03158); 宁夏医科大学中医学院一流学科建设项目(ZY0019110305)