我们的前期研究发现一种新型的组织蛋白酶CatG与皮肤光老化机制密切相关，且其与MMPS蛋白酶、TGF-β/Smad信号通路共同调控光老化皮肤I型胶原蛋白合成/分解平衡，但至今为止具体的机制尚不清楚。本项目研究CatG、MMPS对 TGF-β/Smad通路的调控及交互作用，探讨其在皮肤光老化发生机制特别是在I型胶原蛋白的合成/分解机制中的作用。在该项目研究中我们发现重复UV辐射上调CatG表达。进而抑制CatG后，TGF-β, smad 2, smad 3 及smad 4 表达分别下调为55.4±7.3%(P<0.01), 0.18±0.04%(P=0.04), 7.5±1.9%(P<0.01) 及5.2±1.4%(P<0.01); MMP-1, MMP-2及MMP-3也分别下调为 98.6±19.1%(P=0.03), 57.1±12.4%(P<0.01)及27.5±6.5%(P<0.01)。反之抑制MMPS后，TGF-β, smad 2, smad 3 及smad 4 表达分别下调为69.8±5.1%(P=0.02), 0.18±0.02%(P=0.04), 22.5±3.2%(P<0.01)及67.1±5.1%(P<0.01)，CatG表达及活性也下调为31.7±8.9% (P<0.01)。说明CatG、MMPS对 TGF-β/Smad通路通过协同调控作用参与光老化发生，且CatG与MMPS间也有相互协调作用。在胶原蛋白合成/分解平衡层面，我们发现大剂量的25J/cm2UVA诱导成纤维细胞，I型胶原纤维的合成，从辐射第1天起开始减少，随着辐射时间的延长，胶原纤维合成量逐渐降低。小剂量5J/cm2UVA诱导成纤维细胞，I型胶原纤维的合成，第1天代偿性合成增加，从第2天起胶原纤维合成量逐渐降低。我们进一步的功能探讨研究发现，慢性光损伤成纤维细胞转染GFP-CatD质粒96h后可见绿色荧光蛋白-cathepsinD在慢性光损伤细胞胞质内表达，该法可进一步用于CAT修复慢性光损伤成纤维细胞的机制的研究。在项目资助下我们进行的研究进一步揭示光老化和日光相关性疾病的发生机理，并为光老化及相关皮肤病的防治提供新的靶点、思路和方法提供了实验室研究依据。