本公開涉及細胞模型，具體涉及一種皮膚炎性衰老的體外模型及其建立方法和應用。

背景技術：

1、皮膚是人體最大的器官，具有保護、感覺和調節(jié)等多種生理功能。它由表皮、真皮和皮下組織三層構成。其中，表皮層主要由角質細胞構成，這些細胞負責形成保護屏障；真皮層則主要包含成纖維細胞，這些細胞負責合成維持皮膚結構完整性和功能正常所必需的膠原蛋白和其他基質蛋白。

2、隨著年齡增長，機體的免疫調節(jié)能力下降，導致炎癥反應的閾值降低，這種慢性炎癥狀態(tài)加速了組織和器官的老化過程，并與多種老年相關疾病的發(fā)生有關。在皮膚衰老的研究中，炎癥被認為是與衰老過程密切相關的重要因素。uvb（ultraviolet?radiation?b）輻照是一種常用的實驗方法，用于模擬太陽光對皮膚的影響，尤其是誘發(fā)角質細胞產生炎癥反應。這些反應包括細胞因子的釋放、氧化應激的增加和細胞損傷的累積，是衰老過程中的關鍵生物標志。

3、炎性衰老是一個涉及多種細胞類型和分子機制的復雜過程，目前已有各種方法對其進行研究。cn113564120a中公開了一種基于脂多糖誘導小鼠腹腔巨噬細胞系raw264.7細胞的炎性衰老模型。此模型利用炎癥因子如il-1α、il-6、tnf-α以及衰老相關的β-半乳糖甘酶、生成的活性氧（ros）和衰老相關異染性異質染色質焦點（sahf）作為檢測指標。然而，此方法的局限在于僅使用單一巨噬細胞類型進行研究，未能全面模擬多細胞相互作用，同時缺乏連接炎癥因子釋放與細胞衰老標志物之間的直接聯系。此外，使用小鼠細胞和人體細胞之間的生物學差異也可能限制了模型的臨床相關性。

4、cn111088247a中公開了一種皮膚紫外損傷細胞模型、建立方法及應用，其中的皮膚紫外損傷細胞模型的建立方法包括表皮細胞的培養(yǎng)、紫外輻照損傷表皮細胞以及細胞檢測三個步驟。該方法雖建模成本低、對于皮膚紫外損傷應激反應更加靈敏以及能夠在分子生物學水平上探討皮膚紫外損傷，但僅研究uvb輻射對人體角質細胞的影響，未能建立表皮層的炎癥反應與真皮層的衰老過程之間的聯系。

5、成纖維細胞對來自表皮的信號非常敏感，這些信號通過調節(jié)其合成活動，進而影響皮膚的老化和修復過程。盡管uvb輻照已被廣泛用于研究環(huán)境因素對皮膚的影響，但現有的上述及其類似研究主要集中在單一細胞本身的直接反應上，細胞模型與人體實際皮膚微環(huán)境差距較大，沒有真實體現炎癥環(huán)境下人體角質細胞與成纖維細胞衰老特征之間的相互關聯，無法精準的體現皮膚炎性衰老的關鍵生物過程。

技術實現思路

1、本公開的目的是提供一種能夠模擬和研究人皮膚表皮炎癥與真皮層成纖維細胞衰老特征之間的關聯的細胞模型，具體方案如下：

2、一種皮膚炎性衰老的體外模型，包括人類成纖維細胞和所述成纖維細胞的衰老誘導物，所述衰老誘導物為具有炎癥的人類角質細胞的培養(yǎng)基上清液。

3、優(yōu)選地，誘導所述角質細胞產生炎癥的方式包括輻照、化學誘導、基因編輯或其組合。

4、更優(yōu)選地，誘導所述角質細胞產生炎癥的方式為uvb輻照。

5、本公開的另一目的是提供一種能夠模擬和研究人皮膚表皮炎癥與真皮層成纖維細胞衰老特征之間的關聯的細胞模型的建立方法，具體方案如下：

6、一種皮膚炎性衰老的體外模型的建立方法，包括以下步驟：

7、s1.?培養(yǎng)人類角質細胞，并誘導所述角質細胞產生炎癥，獲取具有炎癥的所述角質細胞的培養(yǎng)基上清液；

8、s2.?用步驟s1中的所述培養(yǎng)基上清液培養(yǎng)人類成纖維細胞，以誘導所述成纖維細胞衰老；

9、s3.?評估經誘導衰老后的所述成纖維細胞的衰老標志物。

10、優(yōu)選地，還包括評估具有炎癥的所述角質細胞的炎性因子的步驟。

11、更優(yōu)選地，所述炎性因子的評估包括檢測il-6、il-1α、pge2和tnf-α，檢測il-17ra、hsp90aa1、traf6和ikbkg的表達，以及檢測c-fos和c-jun蛋白的表達。

12、優(yōu)選地，所述衰老標志物包括mmp1、mmp3、p21和p53。

13、更優(yōu)選地，步驟s1中，在pbs緩沖液中通過uvb輻照誘導所述角質細胞產生炎癥，誘導結束后將所述pbs緩沖液更換為完全培養(yǎng)基對所述角質細胞進行培養(yǎng)。

14、優(yōu)選地，步驟s2中，所述成纖維細胞在步驟s1中的所述培養(yǎng)基上清液中培養(yǎng)2~10天。

15、本公開的再一目的是將前述皮膚炎性衰老的體外模型應用在篩選抗皮膚炎性衰老物質中。

16、優(yōu)選地，所述篩選抗皮膚炎性衰老物質包括：

17、a1.?在所述皮膚炎性衰老的體外模型的培養(yǎng)物中加入抗皮膚炎性衰老的候選物對其中的人類成纖維細胞進行誘導；

18、a2.?評估經誘導后的所述成纖維細胞的衰老標志物；

19、a3.?比較步驟a2中的衰老標志物和由未添加所述候選物的培養(yǎng)物誘導的所述成纖維細胞的衰老標志物；

20、a4.?篩選出具有抗皮膚炎性衰老功能的所述候選物。

21、本公開要求保護的技術方案取得了以下有益效果：

22、1）利用了衰老角質細胞的炎癥培養(yǎng)基來誘導成纖維細胞的衰老，更真實的體現了炎癥環(huán)境下人體角質細胞與成纖維細胞衰老特征之間的相互關聯，更精準的體現皮膚炎性衰老的關鍵生物過程，提高了細胞模型在真實生物體環(huán)境中的應用和疾病機理研究的準確性。

23、2）不僅擴展了炎癥在細胞衰老中的研究，還為研究炎癥如何通過細胞間的信號傳遞影響真皮層細胞的衰老提供了一種新的實驗模型。這種方法揭示了il-17通路作為誘導炎性衰老的靶點，對抗炎癥和衰老相關疾病具有潛在的應用價值。

24、3）細胞模型具有簡單易操作且成本低的特性，相比于3d皮膚模型或人體測試，其更具成為化妝品和醫(yī)藥開發(fā)中理想的實驗平臺的潛力，適于大規(guī)模篩選抗炎性衰老的候選物質。

技術特征：

1.一種皮膚炎性衰老的體外模型，其特征在于，包括人類成纖維細胞和所述成纖維細胞的衰老誘導物，所述衰老誘導物為具有炎癥的人類角質細胞的培養(yǎng)基上清液。

2.根據權利要求1所述的皮膚炎性衰老的體外模型，其特征在于，誘導所述角質細胞產生炎癥的方式包括輻照、化學誘導、基因編輯或其組合。

3.根據權利要求2所述的皮膚炎性衰老的體外模型，其特征在于，誘導所述角質細胞產生炎癥的方式為uvb輻照。

4.一種權利要求1所述的皮膚炎性衰老的體外模型的建立方法，其特征在于，包括以下步驟：

5.根據權利要求4所述的皮膚炎性衰老的體外模型的建立方法，其特征在于，還包括評估具有炎癥的所述角質細胞的炎性因子的步驟。

6.根據權利要求5所述的皮膚炎性衰老的體外模型的建立方法，其特征在于，所述炎性因子的評估包括檢測il-6、il-1α、pge2和tnf-α，檢測il-17ra、hsp90aa1、traf6和ikbkg的表達，以及檢測c-fos和c-jun蛋白的表達；

7.根據權利要求4所述的皮膚炎性衰老的體外模型的建立方法，其特征在于，步驟s1中，在pbs緩沖液中通過uvb輻照誘導所述角質細胞產生炎癥，誘導結束后將所述pbs緩沖液更換為完全培養(yǎng)基對所述角質細胞進行培養(yǎng)。

8.根據權利要求4所述的皮膚炎性衰老的體外模型的建立方法，其特征在于，步驟s2中，所述成纖維細胞在步驟s1中的所述培養(yǎng)基上清液中培養(yǎng)2~10天。

9.一種權利要求1至3任一項所述的皮膚炎性衰老的體外模型的應用，其特征在于，所述皮膚衰老的體外模型用于篩選抗皮膚炎性衰老物質。

10.根據權利要求9所述的皮膚炎性衰老的體外模型的應用，其特征在于，所述篩選抗皮膚炎性衰老物質包括：

技術總結
本公開涉及一種皮膚炎性衰老的體外模型及其建立方法和應用，涉及細胞模型技術領域。該模型包括人類成纖維細胞和所述成纖維細胞的衰老誘導物，所述衰老誘導物為具有炎癥的人類角質細胞的培養(yǎng)基上清液。本公開利用了角質細胞的炎癥培養(yǎng)基來誘導成纖維細胞的衰老，更真實的體現了炎癥環(huán)境下人體角質細胞與成纖維細胞衰老特征之間的相互關聯，更精準的體現皮膚炎性衰老的關鍵生物過程，提高了細胞模型在真實生物體環(huán)境中的應用和疾病機理研究的準確性。

技術研發(fā)人員：陳月月,曲麗萍,張淑虹,袁永雷,王飛飛,馬驍,郭振宇
受保護的技術使用者：云南云科特色植物提取實驗室有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/26