Sigade platsenta ekstrakt suurendab raku NAD taset inimese epidermaalsetes keratinotsüütides

Parimad vananemisvastased ürdid - Taimne tsistanche

Nikotiinamiidadeniindinukleotiid(NAD) on paljude redoksreaktsioonide klassikaline kofaktor ja see esineb kõigis elusrakkudes oksüdeeritud (NAD pluss) ja redutseeritud (NADH) kujul. NAD plus on tuntud ka kui oluline kaassubstraat NAD plussi tarbivate ensüümide jaoks, nagu sirtuiin (SIRT) ja polü-ADP-riboosi polümeraas (PARP). Kuna need ensüümid mängivad keskset rolli erinevates bioloogilistes protsessides, sealhulgas DNA parandamises, mitokondriaalses metabolismis ja stressiresistentsuses, mõjutab tasakaalustamata NAD homöostaas nende pöördelisi protsesse1. Kudede / elundite NAD tase langeb vanusega, mille tulemuseks on tasakaalustamata NAD homöostaas 2–6. Seetõttu ollakse praegu üksmeelel, et NAD taseme säilitamine aitab ennetada ja ravida vananemist ja vanusega seotud haigusi7. NAD biosünteesitakse erinevate radade kaudu, sealhulgas de novo biosüntees trüptofaanist, Preissi-Handleri rada nikotiinhappest ja päästerada nikotiinamiidist (NAM)8. Imetajatel on päästerada rakulise NAD taseme säilitamise peamine rada9. Sellel teel muundatakse NAM nikotiinamiidmononukleotiidiks (NMN) NAM-i fosforibosüültransferaasi (NAMPT) toimel ja seejärel NMN-adenülüültransferaaside abil NAD-ks. Nikotiinamiidribosiid (NR) muundatakse NR-kinaaside abil NMN-ks ja integreeritakse seejärel päästerada. On näidatud, et NAD vahemetaboliidid, nagu NMN ja NR, tõstavad NAD taset erinevates rakkudes ja kudedes ning parandavad vanusega seotud haigusi 10, 11.

Platsenta ekstrakti (PE) on traditsioonilises meditsiinis laialdaselt kasutatud haavade paranemiseks. PE on rikas paljude bioaktiivsete komponentide, sealhulgas aminohapete, nukleiinhapete, rasvhapete, mineraalainete, vitamiinide, hormoonide, bioaktiivsete peptiidide, tsütokiinide ja kasvufaktorite allikas. Sellel on teadaolevalt mitmesugused farmakoloogilised toimed, nagu põletikuvastane, antioksüdantne, regenereeriv ja immunomoduleeriv toime12. Seega on inimese PE (HPE) subkutaanseid ja intramuskulaarseid süste kliiniliselt kasutatud mitme haiguse, sealhulgas menopausi sümptomite ja kroonilise maksahaiguse raviks13. Lisaks kasutatakse HPE-d kliiniliselt kortsudevastase ainena peamiselt Aasia riikides, kuna see mõjutab rakkude kasvu ja kollageeni sünteesi14. Kuna mõnes riigis, näiteks Jaapanis, on HPE kasutamine piiratud meditsiiniliste rakendustega, töötati hiljuti välja sigade PE (PPE) alternatiivina HPE-le ja seda kasutati tervisetoidu ja kosmeetika toorainena. In vivo uuring, milles kasutati hiire kontaktdermatiidi mudelit, näitas, et paiksel PPE-l on põletikuvastane ja antioksüdatiivne toime nahale15. Kliinilised uuringud on näidanud, et paikselt manustatavad isikukaitsevahendid on kasulikud krooniliste mitteparanevate haavade ravis ja kortsude tekke ennetamisel16,17. Lisaks viidi tervete täiskasvanud naistega läbi randomiseeritud topeltpime platseebokontrollitud kliiniline uuring, et kinnitada suukaudse manustamisega isikukaitsevahendite kasulikkust nahale ja see näitas, et PPE-d tarbinud rühma naha seisund on oluliselt paranenud18. Need aruanded toetavad kontseptsiooni, et isikukaitsevahenditega ravi võib leevendada või ennetada naha vananemist.

PE-d on tavapäraselt kasutatud kuivananemisvastane aineja arvukad kliinilised uuringud on selle kindlaks teinudvananemisvastased omadused. PE-i vananemisvastase toime aluseks olev mehhanism jääb siiski ebaselgeks. See aruanne näitas, et PPE sisaldab mitmeid NAD prekursoreid, nagu NMN ja NR, ning suurendab rakusisest NAD taset normaalsetes inimese epidermaalsetes keratinotsüütides (NHEK). Meie leiud annavad uue ülevaate mehhanismist, mille kaudu PE avaldab oma vananemisvastast toimet, säilitades rakusisese NAD homöostaasi.

Tulemused

PPE suurendab rakusisest NAD taset. Et uurida, kas PPE muudab raku NAD olekuid, kultiveerisime NHEK-e söötmes, millele oli lisatud PPE-d, ja kvantifitseerisime nende rakusisese NAD pluss ja NADH taseme. Tulemused näitasid, et PPE suurendas oluliselt nii NAD pluss kui ka NADH kogust NHEK-des annusest sõltuval viisil (joonis 1A). 1 mg/ml PPE-ga töödeldud rakkude kogu NAD (NAD pluss NADH) tase oli ligikaudu 1,5 korda kõrgem kui töötlemata rakkudel (joonis 1A). Lisaks täheldati aja jooksul tehtud katses NAD pluss, NADH ja NAD üldtasemete olulist tõusu pärast 4-tunnist töötlemist 1 mg/ml PPE-ga (joonis 1B). Te {{10}}(4,5-dimetüültiasool-2-üül)-2,5-difenüültetrasooliumbromiidi (MTT) test kinnitas, et {{20} },5–2 mg/ml PPE ei mõjutanud rakkude metaboolset aktiivsust, samas kui 5 mg/ml PPE või positiivne kontroll (0,2 protsenti Triton X-100 [TX-100]) avaldas olulist rakutoksilisust (Joonis 1C). Kuna NAD-i PPE-s endas peaaegu ei tuvastatud (andmeid pole näidatud), ei paistnud PPE-i NAD-i tekitav toime olevat tingitud PPE-st saadud NAD-i sissevoolust NHEK-idesse. Seega näitavad need tulemused, et PPE võib suurendada rakusisest NAD taset. PPE toimeained on väikesed molekulid, mitte valgud. Et teha kindlaks, kas PPE võimendab raku NAD biosünteesi NAMPT reaktsiooni kaudu NAD päästmise rajal, teostasime NAD taastumistesti, kasutades NAMPT inhibiitorit FK866 (joonis 2A). FK866 vähendas märkimisväärselt NAD üldtaset 24 tundi pärast lisamist (joonis 2B).

Huvitav on see, et hoolimata NAMPT aktiivsuse puudumisest NHEK-des, pärssis PPE annusest sõltuval viisil FK{{0}} põhjustatud NAD-i ammendumist (joonis 2B). Paljud aruanded on näidanud, et PE sisaldab selliseid valke nagu tsütokiinid ja kasvufaktorid 13, 19, 20. Seetõttu eeldasime, et mõned PPE-s sisalduvad bioaktiivsed valgud või sea NAMPT võivad suurendada rakusisest NAD-i biosünteesi NHEK-des. Hüpoteesi kinnitamiseks eraldasime tsentrifugaalfiltri abil isikukaitsevahendid suure ja madala molekulmassiga (HMW, LMW) fraktsioonideks (läbimõõt: 3 kDa). Kuna NAD-i taastumise test, milles kasutati FK866, näitas PPE mõju NAD-i biosünteesile selgemini kui FK866 puudumisel (joonised 1A ja 2B), asusime tuvastama PPE-s olevaid toimeaineid. kasutades seda analüüsi. Ootamatult vajas HMW-PPE NAD taseme oluliseks taastamiseks kõrget kontsentratsiooni 1 mg/ml, samas kui LMW-PPE leevendas selgelt FK866-indutseeritud NAD vähenemist isegi madala kontsentratsiooniga 0,25 mg/ml (joonis fig. 2C ja D). Seega viitavad need tulemused sellele, et PPE peamised toimeained on väikesed molekulid, mille suurus on alla 3 kDa, mitte valgud, nagu kasvufaktorid ja tsütokiinid.

PPE sisaldab NAD prekursoreid, nagu NMN ja NR. Lisaks fraktsioneerisime LMW-PPE 12 fraktsiooniks, kasutades pöördfaasi kõrgjõudlusega vedelikkromatograafiat (HPLC) ja uurisime, milline fraktsioon aitas kaasa FK866--indutseeritud NAD vähenemise taastumisele. LMW-PPE tüüpiline HPLC kromatogramm on näidatud joonisel 3A. NAD taastumise test näitas, et ainult fraktsioon 3 suurendas selgelt NAD taset FK866--ga töödeldud NHEK-des (joonis 3B). NAD prekursorid, nagu NMN ja NR, tõstavad rakusisest NAD taset ilma NAMPT sekkumiseta erinevates rakuliinides, sealhulgas NHEKs10,21. Kuna LMW-PPE suurendas endiselt NAD-i sisaldust NHEK-des, isegi kui FK{13}} inhibeeris NAMPT-i, oletasime, et PPE-s sisalduvad NAD-i prekursorid suurendavad rakusisest NAD-i tootmist. Selle hüpoteesi testimiseks analüüsisime fraktsiooni 3, kasutades NAD prekursorite tuvastamiseks vedelikkromatograafia-tandem-massispektromeetriat (LC-MS/MS). Tulemused näitasid, et fraktsioonis 3 tuvastati kolm ioonipiiki, mis olid kooskõlas NMN (m/z 335 → 123), NR (m/z 255 → 123) ja NAM (m/z 123 → 80). joonis 3C). Kvantifitseerimisanalüüsid näitasid, et NMN-i, NR-i ja NAM-i kontsentratsioonid terves isikukaitsevahendis olid vastavalt 0,22, 17,62 ja 0,14 ng/mg (tabel 1). Need tulemused viitavad sellele, et vähemalt kolm NAD prekursorit, NMN, NR ja NAM, esinevad PPE-s ja osalevad rakusiseses NAD-i võimendamises.

Joonis 2. PPE parandab NAD vähenemist FK866 poolt NHEK-des. (A) NAD-i biosünteesi päästetee. Te NHEK-e töödeldi eelnevalt FK866-ga 30 minutit ja inkubeeriti kogu-PPE-ga (B), HMW-PPE-ga (C) või LMW-PPE-ga (D) näidatud kontsentratsioonidel 24 tundi. NAD üldtasemed määrati NAD plus/NADH analüüsikomplekti abil. † lk<0.05 and ††p<0.01, in comparison with the indicated groups.

PPE paikne manustamine rekonstrueeritud inimese epidermisele suurendab kudede NAD taset. PPE NAD-i võimendava toime peamised toimeained on väikesed molekulid, millel võib olla parem transdermaalne imenduvus kui suurematel valkudel, näiteks kasvufaktoritel. Seetõttu näib PPE paikselt nahale kandmine olevat sobiv võimalus NAD taseme tõstmiseks nahakudedes. Uurimaks, kas PPE paikne manustamine mõjutab NAD taset epidermises sarvkihi all, töödeldi 3-dimensioonilist rekonstrueeritud inimese epidermist (RHE) sarvkihi poolt PPE-ga ja kultiveeriti söötmes, kus oli või puudus. FK866 (joonis 4A). PPE paikne manustamine suurendas NAD taset vastavalt 9,1 protsenti (mitte oluline) või 7,3 protsenti (oluline) FK 866 puudumisel või olemasolul (joonis 4B). PPE ei mõjutanud raku metaboolset aktiivsust, kui seda testiti kuni 10 mg/ml, samas kui 1% TX-100 vähenes märgatavalt (joonis 4C). Need tulemused viitavad sellele, et isikukaitsevahendite aktiivsed koostisosad võivad tungida sarvkestaalusesse nahka ja suurendada naha NAD taset ilma kahjulikke mõjusid põhjustamata.

Küsi lisa:

E-post:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Tel: pluss 86 15292862950