Abstraktne

Tarbijate huvi nahka helendava toimega kosmeetikatööstuse toodete vastu on suurendanud nõudlust melanogeneesi vähendavate preparaatide järele. Mitmed melanogeensed ravimid on tuntud oma kõrvaltoimete poolest, nagu kontaktdermatiit ja kõrge toksilisus ning halb läbitungimine nahka. Hiljutised märkimisväärsed uuringud on keskendunud taimsetele toodetele kui kemoterapeutiliste ravimite alternatiividele, millel on vähem kõrvalmõjusid.

Käesolevas uuringus uurisime Dendropanaxi patogeensete lehtedest ja vartest ekstraheeritud ekstratsellulaarsete vesiikulite (EV) melanogeenset toimet. Spektrofotomeetriliste ja biokeemiliste meetoditega töötades leidsime, et lehtedest pärinevad ekstratsellulaarsed vesiikulid (LEV) ja varrest pärinevad ekstratsellulaarsed vesiikulid (SEV) vähendasid melaniini sisaldust ja türosinaasi (TYR) aktiivsust kontsentratsioonist sõltuval viisil hiire melanoomi rakuliinis B16BL6. Elektronmikroskoopiline analüüs näitas lisaks, et LEV-id ja SEV-id kutsusid melanoomirakkudes esile melaniini sisalduse kontsentratsioonist sõltuva vähenemise. Võrreldes arbutiiniga kui positiivse kontrolliga, näitasid LEV-d ja SEV-d melanoomirakkudele tugevamat valgendavat toimet ning LEV-de valgendav toime oli tugevam. Nimelt ei põhjustanud ei LEV-d ega SEV-d olulist tsütotoksilisust. Samuti uurisime taimse päritoluga EV-de mõju türosinaasiga seotud valkude (TRP) ekspressioonile melanoomirakkudes. LEV-id pärssisid melanogeneesiga seotud geenide ja valkude, sealhulgas mikroftalmiaga seotud transkriptsioonifaktori (MITF), TYR, TRP-1 ja TRP-2 ekspressiooni. Inimese epidermise mudelis inhibeerisid LEV-id melanogeneesi tugevamini kui arbutiin. Kokkuvõttes näitavad meie andmed, et D. patogeenidest pärinev lev võib olla uus kandidaat looduslik aine kasutamiseks melanogeense ainena ravimpreparaatides.

märksõnad:Taimsed elektriautod; LEV-id jaSEV-id; anti-melanogeenne; TYRaktiivsus; melaniinisisaldus jaCistanche ekstrakti eelised

Hankimiseks klõpsake siinCistanche'i eelised naha valgendamiseksjaCistanche ekstrakti mõju

Sissejuhatus

Melaniini, mis on inimese juuste, silmade ja naha pigmentatsioonisüsteemi kriitiline osa, toodavad melanotsüüdid melanogeneesiks nimetatava protseduuri kaudu. Melaniini ebanormaalne kogunemine võib põhjustada nahahaigusi, nagu tedretähnid, päikesetedretähed ja melasma, ning samuti vähki ja vitiliigo. Seetõttu on melanogeneesi reguleerimine ülitähtis strateegia hüperpigmenteerunud häirete ravis. Näiteks hüdrokinooni, hüdroksüfenüülühendit, mis häirib TYR-i aktiivsust, kasutatakse kosmeetikatööstuses nahka pleegitava ainena. Sellest hoolimata võib hüdrokinoon põhjustada kõrvaltoimeid, nagu kontaktdermatiit ja eksogeenne pruunistumise haigus. Va-hape on veel üks sünteetiline aine, mis pärsib TYR-i aktiivsust, kuid selle kasutamist seostatakse sageli tursete või ärrituse tekkega.

Võttes arvesse olemasolevate keemiliste ühendite piiranguid, mis peegeldab tõsiasja, et taimedest ja ürtidest valmistatud kosmeetikatooted kipuvad olema leebemad, paremini biolagunevad ja nende toksilisus on madalam kui sünteetilised, on kasvanud huvi melanogeneesi vastaste alternatiivsete looduslikest allikatest pärit ravimite leidmise vastu. ühendid. On näidatud, et dendrobiumihaiguse lehtede ekstraktid inhibeerivad melaniini tootmist, toimides otseselt rakusisese TYR-i aktiveerimise ja melaniini biosünteesis osalevate ensüümide ekspressiooniga. Sarnasel viisil pärssis Croton officinalis'e lehtede ekstrakt melaniini sisaldust ja raku TYR aktiivsust, inhibeerides melanogeneesiga seotud transkriptsioonifaktorit (MITF) ja melanogeenseid ensüüme. Lisaks oli mooruspuulehtedel pärssiv toime TYR aktiivsusele ja melaniini moodustumisele melan-A rakkudes. Peamise TYR-i inhibiitorina tuvastati ženšenni lehtedest pärinev P-kumaarhape.

Herba Cistanche

Hoolimata asjaolust, et meditsiinilistes kosmeetikapreparaatides on kasutatud laia valikut botaanilisi ühendeid, on nende madal lahustuvus, madal sihtmärgi afiinsus ja mõõdukas nahka kergendav toime takistanud botaanilise kosmeetika terapeutilise toime parandamisel. See on ajendanud otsima uusi ja progressiivseid tehnikaid, et suurendada ravimite ja bioaktiivsete ühendite efektiivsust ning parandada nende nahale toimetamise efektiivsust. Näiteks on edukalt välja töötatud mitmeid nano-edastustehnoloogiaid, sealhulgas nano-lovely tõhusaks nahahoolduseks, nano-kvertsetiin ultraviolettkiirguse (UV) kiirguse põhjustatud rakukahjustuste edasilükkamiseks, nanofullereenid kollageeni regenereerimiseks ja naha vananemise ennetamiseks. , nano-luteoliin antioksüdantse aktiivsuse säilitamiseks ja nano-resveratrool naha kaitsmiseks UV-kiirguse eest.

Käesolevas uuringus keskendume taimse päritoluga ekstratsellulaarsete vesiikulite (EV) rollile. Hiljutised uuringud on näidanud, et taimse päritoluga EV-de struktuur sarnaneb imetajate eraldatud eksosoomide omaga ja toimivad rakuväliste sõnumitoojatena, vahendades rakkudevahelist suhtlust. Lisaks on need vesiikulid võimelised loomarakkudesse ümber paigutama mRNA, mikro-RNA (miRNA), bioaktiivsed lipiidid ja valgud.

Vahepeal oleme uurinud haigete kaunviljade lehtedest ja vartest pärinevate EV-de pärssivat toimet melanogeneesile. Iseloomustasime haigete kaunviljade lehtedest ja vartest ekstraheeritud lehtedest pärinevate ekstratsellulaarsete vesiikulite (LEV) ja varrest pärinevate ekstratsellulaarsete vesiikulite (SEV) suurust ja omadusi ning näitasime, et melanoomirakud võtsid need EV-d kergesti vastu ja ei olnud tsütotoksilised. LEV-de ja maasturite melanogeense toime demonstreerimiseks uurisime melaniini sisaldust ja TYR-i aktiivsust melanoomirakkudes. Lisaks hindasime EV-de mõju melaniini sünteesi keerukale protsessile, jälgides erinevate valkude ja ensüümide tasemete muutusi.

Alfa-melanotsüüte stabiliseeriv hormoon (-MSH) seondub rakupinnal melanokortiin 1 retseptoriga (MC1R) ja aktiveerib adenülaattsüklaasi, mis viib tsüklilise adenosiinmonofosfaadi (cAMP) rakusisese taseme tõusuni. cAMP on vahendatud cAMP-sõltuva proteiinkinaasi A kaudu, mis viib cAMP vastuseelementi siduva valgu (CREB) fosforüülimiseni. Aktiveeritud CREB indutseerib MITF-i, mida ekspresseeritakse melanotsüütides ja mis mängib võtmerolli melanotsüütide diferentseerumises ja arengus. -TRP1 on oluline TYR-i õigeks translokatsiooniks melaniini sünteesiks ja TRP2 mängib olulist rolli TRP katalüütilises aktiivsuses melaniini sünteesi varases staadiumis. Need kolm interakteeruvad melanoomirakkudes (täiendav joonis 1).

Leidsime MITF-i vähenenud ekspressiooni LEV-ga töödeldud melanoomirakkudes, millele järgnes TYR-i, TRP-1 ja TRP-2 vähenenud ekspressioon ning elektronmikroskoopiaga kinnitasime, et melaniini süntees vähenes nendes rakkudes ultrastrukturaalne tase. Lisaks kinnitasime LEV-de melanogeenset toimet, kasutades rekonstrueeritud inimese epidermise mudelit. LEV-de rakulise melaniini sünteesi inhibeeriva toime kvantitatiivseks hindamiseks valmistasime kudedest standardlahused ja mõõdeti kolorimeetri abil melaniini sisaldust. melaniini laigud vähenesid Fontana-Massoniga värvitud koelõikudes. LEV-id pärssisid melaniini tootmist tõhusamalt kui TYR-i inhibiitor arbutiin, mida kasutati positiivse kontrollina.

Kokkuvõttes näitavad need leiud, et looduslikest ainetest pärinevate elektriliste sõidukite kasutamine hüperpigmentatsiooni ohjamiseks on farmaatsiatööstuse jaoks tulevikus teostatav lähenemisviis. Lisaks eeldatakse, et taimse päritoluga elektriautod on väiksuse, madala toksilisuse, suure omastamise ja keskkonnaohutuse eeliste tõttu järgmise põlvkonna terapeutilised manustamissüsteemid teiste haiguste raviks. Eelkõige on taimse päritoluga EV-del hea melanogeenne toime rekonstrueeritud inimese nahakoele (sarnaselt inimese epidermisega), mis loob aluse tulevasteks kliinilisteks uuringuteks.

Cistanche toidulisand

materjalid ja meetodid

1. D. morbifera maasturite ja maasturite isoleerimine

Värsked lehed ja varred koguti Poge saarelt, Guandao-gunist ja Jeollanam-dost. EV-d eraldati vastavalt 50 g lehtedest ja vartest, jahvatades ekstraktorit ja viies saadud mahla läbi filterpaberi ning tsentrifuugides 10 minutit 10,000 × g juures. Suur praht eemaldati supernatandi filtreerimisega läbi 0,22 μm membraani, millele järgnes tsentrifuugimine Amicon Ultra-4 PL 100 K tsentrifuugifiltriga (Merck Millipore. Darmstadt, Saksamaa), et kontsentreerida EV-d, tsentrifuugides proove kiirusel 5000 × g 10 minutit 4 kraadi juures. Pärast tsentrifuugimist määrati EV-de valgukontsentratsioon, kasutades biskinoliinhappe (BCA) valguanalüüsi komplekti (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA).

2. Eraldatud elektrisõidukite suuruse iseloomustus

Eraldatud elektrisõidukite hüdrodünaamilist suurust mõõdeti dünaamilise valguse hajumise (DLS) abil, mida kasutati suspensioonis olevate väikeste osakeste suurusjaotuse määramiseks, kasutades Zetasizer Nano ZS90 süsteemi (Malvern Instruments, Malvern, UK). Kogutud elektriautod paigutati konstantse temperatuuriga kambrisse 20 kraadi juures. Osakeste suuruse jaotus ja z-keskmine, mida kasutati hüdrodünaamilise osakeste suuruse jaotuse määramiseks, määrati hajumise intensiivsuse autokorrelatsiooni funktsiooni mõõtmise teel. Eraldatud EV-d lahjendati vesiikulivaba mulliveega ja seejärel viidi läbi nanoosakeste jälgimise analüüs (NTA) (Nanosight; kasutades 488 nm laserit 25 kraadi juures).

3. EV-de ülekandeelektronmikroskoopiline analüüs

Transmissioonielektronmikroskoopia (TEM) analüüsi jaoks laaditi vaskvõrega kaetud süsinikkilele 5 μL proovilahust. Pärast proovi adsorptsiooni 1 minuti jooksul pesti võreid tilga puhta veega ja värviti seejärel 1 minuti jooksul negatiivselt 1-protsendilise uranüülatsetaadiga. Liigne plekk eemaldati filterpaberiga ja võred kuivatati õhu käes. Proovid pildistati fookuses vahemikus 0.8 - 1,5 μm, kasutades JEM- 1400 Plus transmissioonielektronmikroskoobi (JEOL Ltd., Tokyo, Jaapan), mis oli varustatud Lab6 püstoliga, mis töötab 120 kV juures. . Pildid salvestati UltraScan OneView CMOS-kaameraga (Gatan, Pleasanton, CA, USA).

Cistanche tubulosa

4. Liposoomide valmistamine

Liposoomisegud valmistati DMPC (1,2-stearoüül-sn-glütserool-3-fosfokoliin) (Avanti Polar Lipids, Alabaster, AL, USA) vahekorras 95:5 (mol/mol) koos DSPE-mPEG (1,2-stearoüül-sn-glütserool-3-fosfoetanoolamiin-[metoksü(polüetüleenglükool)- 2000] (avantipolaarsed lipiidid), et valmistada liposoomide segusid lipiidmembraanidena. hüdrofoobne fluorestsentsvärv 1,1-dioktadetsüül-3,3,3',3'-tetrametüülindokarbotsüaniinperkloraat (DiI, Invitrogen, Waltham, MA, USA) segati EV-dega, 725,49 ug DMPC, 151.PE6-4 151. ja 15 ug DiI. Pärast orgaanilise lahusti aurustamist hüdraaditi lipiidi ja DiI segu sisaldav membraan 1 ml fosfaatpuhverdatud soolalahusega (PBS) Järgmisena valmistati ekstruuderiga (Avanti Polar) liposoomid suurusega 100 nm. Lipiidid).

5. Rakukultuuri ja elujõulisuse analüüsid

B16BL6 melanoomirakke kasvatati alfa-minimaalses essentsiaalses söötmes (alfa-MEM), mis sisaldas 10 protsenti veise loote seerumit (Rocky Mountain Biologicals, Missoula, MT, USA) ja 1 protsenti penitsilliini/streptomütsiini (Lonza, Basel, Šveits) (Gibco, Thermo) Fisher Scientific) kultuuris. Rakke inkubeeriti 37 kraadi juures niisutatud 5% CO2 atmosfääris. Rakkude elujõulisuse testimiseks inokuleeriti 96-süvendiga plaatidele (5 × 104 rakku süvendi kohta) 100 μl B16BL6 melanoomirakke. Pärast 24-tunnist inkubeerimist töödeldi rakke LEV-de ja SEV-dega kontsentratsioonides vastavalt 1, 5 ja 10 µg/ml 24 tundi. Liposoomide ja arbutiini kontsentratsioonid olid kõigis katsetes vastavalt 10 µg/ml ja 70 µg/mL. Seejärel lisati igasse süvendisse 10 µl EZ-Cytox reaktiivi (Daeil Lab Service, Seoul, Korea). Plaate inkubeeriti 1 tund. Seejärel loksutati plaate õrnalt ja neeldumist mõõdeti 450 nm juures, kasutades ensüümmarkerit (BioTek, Winooski, VT, USA).

VIITED

[1] Meredith P, Sarna T. Eumelaniini füüsikalised ja keemilised omadused. Pigment Cell Res. 2006;19(6):572–594.

[2] Grimes PE. Melasma: etioloogilised ja terapeutilised kaalutlused. Arch Dermatol. 1995;131(12):1453–1457.

[3] Todd MM, Rallis TM, Gerwels JW jt. 3 laseri ja vedela lämmastiku võrdlus päikese lentigiinide ravis: randomiseeritud, kontrollitud, võrdlev uuring. Arch Dermatol. 2000;136(7):841–846.

[4] Kawalek AZ, Spencer JM, Phelps RG. Kombineeritud eksimerlaser ja lokaalne takroliimus vitiligo raviks: pilootuuring. Dermatol Surg. 2004;30(2):130–135.

[5] Bastiaens M, Ter Huurne J, Gruis N jt. Melanokortiini{1}}retseptori geen on peamine freckle geen. Hum Mol Genet. 2001;10(16):1701–1708.

[6] Pillaiyar T, Manickam M, Jung SH. Melanogeneesi alareguleerimine: ravimite avastamine ja ravivõimalused. Narkodiscov täna. 2017;22(2):282–298.

[7] Hu ZM, Zhou Q, Lei TC jt. Hüdrokinooni ja selle glükosiididerivaatide mõju melanogeneesile ja antioksüdatsioonile: bioohutus nahka valgendavate ainetena. J Dermatol Sci. 2009;55(3):179–184.

[8] Westerhof W, Kooyers T. Hüdrokinoon ja selle analoogid dermatoloogias – potentsiaalne terviserisk. J Cosmet Dermatol. 2005;4(2):55–59.

[9] Picardo M, Carrera M. Kloasma ja teise hüpomelanoosi uued ja eksperimentaalsed ravimeetodid. Dermatol Clin. 2007;25(3):353–362.

[10] Shin JW, Park KC. Depigmenteerivate ainete praegune kliiniline kasutamine. Dermatol Sin. 2014;32(4):205–210.

[11] Chaita E, Lambrinidis G, Cheimonidi C jt. Kreeka taimede melanogeensed omadused. Uudne depigmenteeriv aine Morus alba puidust. Molekulid. 2017;22(4):1–14.

[12] Park SA, Park J, Park CI jt. Dendropanax morbifera lehtede ekstraktide rakkude antioksüdantne toime ja valgendav toime. Microbiol Biotechnol Lett. 2013;41(4):407–415.

[13] Chatatikun M, Yamauchi T, Yamasaki K jt. Croton roxburghii ja Croton sublyratus'e lehtede melanogeenne toime -MSH-ga stimuleeritud B16F10 rakkudes. J Tradit Complement Med. 2019;9(1):66–72.

[14] Lee SH, Choi SY, Kim H jt. Morus alba lehtedest eraldatud mulberrosiid F pärsib melaniini biosünteesi. Biol Pharm Bull. 2002;25(8):1045–1048.

[15] Lim JY, Ishiguro K, Kubo I. Türosinaasi inhibeeriv P-kumaarhape ženšenni lehtedest. Phytother Res. 1999;13(5):371–375.

[16] Chanchal D, Swarnlata S. Uudsed lähenemisviisid taimses kosmeetikas. J Cosmet Dermatol. 2008;7(2):89–95.

[17] Ganesan P, Choi DK. Fütoühendil põhinevate nanokosmeetikatoodete praegune rakendus ilu- ja nahateraapias. Int J Nanomeditsiin. 2016;11 (11):1987–2007.

[18] Takahashi M, Kitamoto D, Asikin Y jt. Aloe vera lehtede geeliekstrakti kapseldavad liposoomid suurendavad oluliselt proliferatsiooni ja kollageeni sünteesi inimese naharakuliinides. J Oleo Sci. 2009;58(12):643–650.

[19] Bose S, Du Y, Takhistov P jt. Preparaadi optimeerimine ja kvertsetiini paikne kohaletoimetamine tahketest lipiidipõhistest nanosüsteemidest. Int J Pharm. 2013;441(30):56–66.

[20] Ngan CL, Basri M, Tripathy M jt. Fullereeniga integreeritud nanoemulsiooni naha sekkumine struktuursesse ja kollageeni regeneratsiooni naha vananemise vastu. Eur J Pharm Sci. 2015;70(5):22–28.

[21] Mitri K, Shegokar R, Gohla S jt. Lipiidide nanokandjad luteiini nahakaudseks manustamiseks: valmistamine, iseloomustus, stabiilsus ja toimivus. Int J Pharm. 2011;414 (1–2): 267–275.

[22] Juškaitė V, Ramanauskienė K, Briedis V. Optimeeritud mikroemulsioonide kavandamine ja formuleerimine resveratrooli nahakaudseks manustamiseks. Evid Based Complement Alternatiivne Med. 2015;2015:1–10.

[23] Zhang M, Viennois E, Xu C jt. Taimse päritoluga söödavad nanoosakesed kui uus ravimeetod haiguste vastu. Kudede barjäärid. 2016;4(2):1–9.

[24] Criton M, Le Mellay-Hamon V. N-hüdroksü-N'-fenüültiouurea ja N-hüdroksü-N'-fenüüluurea analoogid türosinaasi ja melaniini moodustumise inhibiitoritena. Bioorg Med Chem Lett. 2008;18 (12): 3607–3610.

[25] Kobayashi T, VJ kuulmine. Türosinaasi otsene interaktsioon Tyrp1-ga heterodimeersete komplekside moodustamiseks in vivo. J Cell Sci. 2007;120(24):4261–4268.

[26] D'Mello S, Finlay G, Baguley B jt. Signaalteed melanogeneesis. Int J Mol Sci. 2016;17(7):1–18.

[27] Fang D, Tsuji Y, Setaluri V. Türosinaasi perekonna geeni TYRP1 selektiivne allareguleerimine melanotsüütide transkriptsioonifaktori MITF aktiivsuse inhibeerimise teel. Nucleic Acids Res. 2002;30(14):3096–3106.

[28] Oh MJ, Hamid MA, Ngadiran S jt. Ficus deltoidea (Mas cotek) ekstrakt avaldas melanogeenset toimet, takistades türosinaasi aktiivsust in vitro ja pärssides türosinaasi geeni ekspressiooni B16F1 melanoomirakkudes. Arch Dermatol Res. 2011;303(3):161–170.

[29] Jang EJ, Shin Y, Park HJ jt. Fütosfingosiini melanogeenne aktiivsus mikroftalmiaga seotud transkriptsioonifaktori signaaliraja moduleerimise kaudu. J Dermatol Sci. 2017;87(1):19–28.

[30] Toyofuku K, Wada I, Valencia JC jt. Okulokutaanse albinismi tüübid 1 ja 3 on ER-i retentsioonihaigused: türosinaasi või Tyrp1 mutatsioon võib mõjutada nii mutantsete kui ka metsiktüüpi valkude töötlemist. Faseb J. 2001;15:2149–2161.

[31] Xue L, Li Y, Zhao B jt. TRP-2 vahendab karvavärvi pigmentatsiooni lambanahas. Mol Med Rep. 2018;17:5869–5877.

[32] Mu J, Zhuang X, Wang Q jt. Liikidevaheline suhtlus taime ja hiire soolestiku peremeesrakkude vahel söödavate taimedest pärinevate eksosoomitaoliste nanoosakeste kaudu. Mol Nutr Food Res. 2014;58(7):1561–1573.