N-(4-metoksifenil) kofeamido sukeltas melanogenezės slopinimo mechanizmai

Fonas:

Kofeino darinys pasižymi antioksidaciniu ir antitirozinazės aktyvumu. Ištirtas N-(4-metoksifenil) kofeino (K36E) aktyvumas ir mechanizmas melanogenezei.

Metodai:

B16F0 ląstelės buvo apdorotos įvairios koncentracijos K36E; buvo tiriamas melanino kiekis ir susijęs signalo perdavimas. Baltymų ekspresijai nustatyti buvo taikomas Western blot tyrimas, o tirozinazės aktyvumui ir melanino kiekiui nustatyti buvo atlikta spektrofotometrija.

Rezultatai:

Mūsų rezultatai parodė, kad K36E sumažino melanocitus stimuliuojančio hormono (-MSH) sukeltą melanino kiekį ir tirozinazės aktyvumą B16F0 ląstelėse. Be to, K36E slopino fosfociklinio adenozino monofosfato (cAMP) atsako elementą surišančio baltymo, su mikroftalmija susijusio transkripcijos faktoriaus (MITF), tirozinazės ir su tirozinaze susijusio baltymo -1 (TRP{{14}) ekspresiją. }). K36E suaktyvino baltymų kinazės B (AKT) ir glikogeno sintazės kinazės 3 beta (GSK3) fosforilinimą, todėl buvo slopinamas MITF transkripcijos aktyvumas. K36E susilpnino -MSH sukeltus cAMP kelius, prisidedant prie hipopigmentacijos.

Tuo pačiu metu tyrime taip pat radome naują bendrųjų Cistanche deserticola glikozidų arba Cistanche deserticola ekstrakto, kuriame yra feniletanoidinių glikozidų, pritaikymą ir stebėjome Cistanche deserticola bendrųjų glikozidų slopinamąjį poveikį tirozinazei, naudojant tirozinazės dopa normą. oksidacijos metodas. Tirozinazė yra pagrindinis odos melanino biosintezės greitį ribojantis fermentas, tai vario ir baltymų kompleksas. Jis gali hidroksilinti tiroziną, pagrindinę žaliavą melanino gamybai organizme, kad susidarytų L-dopa, o vėliau dopą oksiduotų į dopachinoną. Dopachinonas patiria daugybę medžiagų apykaitos procesų, persitvarko ir polimerizuojasi, o galiausiai susijungia su baltymų deriniu, kad susidarytų melaninas, kuris sukelia rudumą, todėl nustatėme, kad Cistanche deserticola turi reikšmingą tirozinazės reguliavimą.

Spustelėkite cistanche produkto naudą sveikatai

Išvados:

K36E reguliuoja melanino sintezę, sumažindamas pasroviui esančių baltymų, įskaitant p-CREB, p-AKT, p-GSK3, tirozinazę ir TRP-1, ekspresiją ir suaktyvino transkripcijos faktorių MITF. K36E gali būti sukurta kaip odą balinanti priemonė.

Raktiniai žodžiai:

N-(4-metoksifenil) kofeinas, melanogenezė, propolis, su mikroftalmija susijęs transkripcijos faktorius, cAMP atsako elementą surišantis baltymas, glikogeno sintazės kinazė 3 beta.

Fonas

Melaninas atlieka pagrindinį vaidmenį užkertant kelią fotopažeidimams ir odos fotokarcinogenezei; tačiau nenormalus melanino kaupimasis sukelia hiperpigmentacijos sutrikimus, tokius kaip amžiaus dėmės ir melasma [1, 2]. Melanogenezė yra sudėtingų procesų serija, kurioje dalyvauja daug veiksnių. Genetinis fonas yra svarbiausias odos pigmentacijos veiksnys; buvo nustatyta, kad daugiau nei 150 genų reguliuoja melanino biosintezę [3–5].

Be to, negenetiniai veiksniai, tokie kaip vaistai, hormoniniai pokyčiai, uždegimas, senėjimas ir ultravioletinių (UV) spindulių poveikis, turi įtakos odos pigmentacijai [4, 5]. Melanogenezę reguliuoja įvairūs baltymai ir fermentai, įskaitant tirozinazę, su mikroftalmija susijusį transkripcijos faktorių (MITF), su tirozinaze susijusį baltymą -1 (TRP-1) ir su tirozinaze susijusį baltymą -2 (TRP). -2) ​​[4, 6–8]. UV spinduliavimas stimuliuoja keratinocituose esančio melanocitus stimuliuojančio hormono (-MSH), kuris jungiasi prie melanokortino 1 receptoriaus (MC1R) ir katalizuoja adenozino trifosfato virtimą cikliniu adenozino monofosfatu (cAMP) [9]. cAMP stimuliuoja proteinkinazę A (PKA), o PKA persikelia į branduolį ir aktyvuoja cAMP-response element-binding protein (CREB) [10, 11]. Fosfo-cAMP atsako elementą surišantis baltymas (p-CREB) padidina MITF ekspresiją, kad sukeltų tirozinazės, TRP-1 ir TRP-2 ekspresiją. Tirozinazė bręsta ir aktyvuojama pasitelkdama įvairius mechanizmus, įskaitant vario surišimą, glikozilinimą ir fosforilinimą, todėl vyksta melanino sintezė [12].

Esminiais tyrimais buvo tiriamas melanino biosintezės reguliavimas, siekiant sukurti hipopigmentinius agentus. Siekiant slopinti tirozinazės aktyvumą ir sumažinti melanino sintezę, buvo sukurti keli tirozinazės inhibitoriai, kurie apsaugo nuo hiperpigmentacijos sintezės būdu arba izoliuojant nuo natūralių šaltinių [1, 2, 7, 13]. N-(4-metoksifenil) kofeinas (K36E; 1 pav.) yra kofeino rūgšties fenetilo esterio, aktyvaus propolio komponento, analogas. Ankstesniame mūsų tyrime kofeino darinys pasižymėjo antioksidacinėmis savybėmis, užkirto kelią odos kolageno skilimui po UVB poveikio ir skatino kolageno sintezę žmogaus odos fibroblastuose ir beplaukėse pelėse [14, 15]. Kitas kofeino darinys pasižymėjo anti-melanogeniniu aktyvumu, nes slopino tirozinazės aktyvumą ir ekspresiją [16].

Be to, kavos rūgšties dariniai, tokie kaip trans-N-kofeoiltiraminas ir trans-N-dihidro-p-hidroksicinnamoiltiraminas, slopino tirozinazės aktyvumą melanocituose [17]. Taigi, mes spėliojome, kad K36E slopina melanogenezę. Šiame tyrime mes ištyrėme K36E aktyvumo poveikį melanino sintezei B16F0 ląstelėse, o tai yra nusistovėjęs modelis tiriant odą balinančias medžiagas [18–20]. Be to, ištyrėme, ar K36E anti-melanogeninis aktyvumas priklauso nuo TRP1, AKT / glikogeno sintazės kinazės 3 beta (GSK3 ) / CREB ir MITF reguliavimo.

Metodai

Medžiagos ir chemikalai

K36E susintetino ir identifikavo profesorius YuehHsiung Kuo, kurio grynumas buvo 99,9 procento [21]. -MSH buvo nupirktas iš Merck (Darmstadt, Vokietija). Arbutinas, 3,4-dihidroksi-L-fenilalaninas (L-DOPA), DL-ditiotreitolis, H-89 dihidrochlorido hidratas, fenilmetansulfonilfluoridas ir L-tirozinas buvo įsigyti iš Sigma-Aldrich Chemical Co. Sent Luisas, MO, JAV). Fetalinis galvijų serumas (FBS), Dulbecco modifikuota Erelio terpė (DMEM) ir tripsino-etilendiaminotetraacto rūgštis (EDTA) buvo įsigyti iš GIBCO Invitrogen Corporation (NY, JAV). Antikūnas, atpažįstantis MITF, buvo gautas iš Abcam (Kembridžas, MA, JAV). Antikūnai, atpažįstantys p-CREB ir CREB, buvo įsigyti iš Cell Signaling Technology, Inc. (Danvers, MA, JAV). Antikūnai, atpažįstantys fosfo-AKT, AKT ir fosfo-glikogeno sintazės kinazę 3 beta (p-GSK3), buvo gauti iš GeneTex, Inc. (CA, JAV). Antikūnai, atpažįstantys aktiną, GSK3, TRP-1 ir tirozinazę, buvo gauti iš Santa Cruz Biotechnology, Inc. (Santa Krusas, Kalifornija, JAV).

K36E poveikis grybų tirozinazės slopinimui

Grybų tirozinazės aktyvumas buvo nustatytas spektrofotometriškai, šiek tiek pakeitus anksčiau aprašytą procedūrą [7, 21–23]. Arbutinas (2 mM) buvo teigiama kontrolė. Tiriamasis mėginys ir L-tirozinas fosfatiniame buferiniame fiziologiniame tirpale (PBS) buvo įdėta į 96-šulinėlių mikroplokštelę (Nunc, Danija) ir pridėta grybų tirozinazės. Po inkubacijos reakcijos mišinyje susidariusio dopachromo kiekis buvo nustatytas esant 492 nm optiniam tankiui, naudojant mikroplokštelių skaitytuvą (Tecan, Grodig, Austrija).

Ląstelių kultūros

B16F0 ląstelės buvo įsigytos iš Bioresource surinkimo ir tyrimų centro Taivane ir kultivuotos DMEM, papildytu 10 procentų FBS ir 100 vienetų/ml penicilino ir streptomicino 37 laipsnių temperatūroje 5 procentų CO2.

Ląstelių gyvybingumo tyrimas

Ląstelių augimo eksperimentai buvo atlikti naudojant 3-(4, 5- dimetiltiazol-2-il)-2, 5-difeniltetrazolio bromido (MTT) tyrimą su nedideliais anksčiau aprašyta procedūra [7, 8, 24, 25]. Vandenilio peroksidas buvo naudojamas kaip teigiama kontrolė. Ląstelės buvo kultivuojamos per naktį ir 48 valandas apdorojamos įvairiomis K36E koncentracijomis, o po to į kiekvieną šulinėlį buvo pridėtas MTT tirpalas. Po inkubacijos buvo pridėtas natrio dodecilsulfato (SDS) tirpalas, ištirpinantis ląstelėse susidariusius formazano kristalus. Optinis tankis buvo matuojamas esant 570 nm, naudojant mikroplokštelių skaitytuvą (Tecan, Grodig, Austrija).

Ląstelių melanino kiekis

Melanino kiekis B16F0 ląstelėse buvo matuojamas naudojant metodą, pakeistą iš ankstesnių tyrimų [7, 8, 23]. B16F0 ląstelės buvo pasėtos į 6-šulinėlių plokšteles, kurių tankis buvo 7 × 104 ląstelės, ir inkubuojamos per naktį. Ląstelės 48 valandas buvo veikiamos terpėje, kurioje yra -MSH ir K36E. Arbutinas (1 mM) buvo teigiama kontrolė. Į kiekvieną šulinėlį buvo pridėta NaOH (2 N), kad ląsteles lizuotų, kurios vėliau buvo centrifuguojamos. Melanino kiekis supernatante buvo matuojamas esant 405 nm, naudojant ELISA skaitytuvą (Tecan, Grodig, Austrija).

Ląstelių tirozinazės aktyvumo tyrimas

B16F0 ląstelių tirozinazės aktyvumas po gydymo K36E buvo matuojamas šiek tiek pakeitus ankstesniuose tyrimuose aprašytą metodą [7, 26, 27]. B16F0 ląstelės buvo dedamos į 24-šulinėlių kelių lėkštes ir inkubuojamos per naktį. Ląstelės buvo apdorotos įvairiomis K36E koncentracijomis ir inkubuojamos dar 48 valandas. Jie buvo plaunami PBS ir lizuojami su 1 % Triton X-100, sumaišytu 100 mM PBS (pH 6,8); gautas mišinys buvo užšaldytas inkubacijos metu -80 laipsnių temperatūroje 15 minučių ir atšildytas kambario temperatūroje. Vėliau mėginiai buvo centrifuguojami. Į supernatantą buvo pridėtas šviežiai paruoštas substratas (15 mM L-DOPA 48 mM pH 7,1 natrio fosfato buferyje) ir inkubuojamas. Vėliau absorbcija buvo išmatuota esant 405 nm, naudojant mikroplokštelių skaitytuvą (Tecan, Grodig, Austrija).

Tirozinazės aktyvumo greitis buvo apskaičiuotas naudojant šią lygtį:

Western blot analizė

Western blot analizė buvo naudojama siekiant parodyti K36E poveikį su melanogeneze susijusių baltymų ekspresijai B16F0 ląstelėse, kaip aprašyta anksčiau [7, 8, 22, 28, 29]. B16F{{10}} ląstelės buvo pasėtos į 10-cm lėkštelę 24 valandas ir 48 valandas apdorotos vien -MSH (kontrolinė grupė) arba -MSH ir įvairiomis K36E koncentracijomis. Lizatai buvo centrifuguojami ir baltymų kiekis buvo nustatytas naudojant Bradfordo reagentą (Bio-Rad, Hercules, CA, JAV). Dvidešimt mikrogramų baltymų buvo atskirti natrio dodecilsulfato-poliakrilamido gelio elektroforezės (SDS-PAGE) gelyje ir nusausinami naudojant polivinilideno difluorido (PVDF) membraną (Hybond ECL, Amersham Pharmacia Biotech Inc., Piscataway, NJ, JAV). Blotai buvo užblokuoti 5 procentų (m/v) nugriebtu pienu Tris buferiniame fiziologiniame tirpale, kuriame yra 0,05 procento Tween 20, ir specifiniais antikūnais: aktinu (1:1000), AKT (1:5000), p-AKT (1:5000). ), CREB (1:1000), p-CREB (1:1000), GSK3 (1:500), p-GSK3 (1:500), MITF (1:1000), TRP-1 (1: 500) ir tirozinazė (1:200). PVDF membranos buvo inkubuojamos su atitinkama konjuguota anti-imunoglobulino G krienų peroksidaze (Santa Cruz Biotechnology, Inc.). Imunoreaktyvūs baltymai buvo aptikti naudojant Enhanced Chemiluminescence Plus rinkinį (Fujifilm, LAS4000), o signalo stiprumas buvo kiekybiškai įvertintas naudojant densitometrinę programą (MultiGauge V2.2). Western blot tyrimų rezultatai atspindėjo mažiausiai tris atskirus eksperimentus.

Statistinės analizės

Vertės buvo išreikštos kaip vidurkis ± standartinis nuokrypis nuo mažiausiai trijų atskirų eksperimentų rezultatų. Įvairių gydymo būdų skirtumai buvo lyginami naudojant Studento t testą arba ANOVA, taip pat Scheffe testą naudojant SPSS programinę įrangą (12 versija.0). P reikšmės<0.05 indicated significance. 

Rezultatai

Grybų tirozinazės aktyvumo slopinimas K36E

K36E esant 1000 μM reikšmingai sumažino grybų tirozinazės aktyvumą. Grybų tirozinazę slopinantis poveikis esant 500, 750 ir 1000 μM buvo atitinkamai 6,8 proc. ± 1,6 proc., 14,0 proc. ± 7,1 proc. ir 36,8 proc. ± 1,1 proc. Be to, 2 mM arbutino grybų tirozinazės aktyvumo slopinimo greitis buvo 65,3 proc. ± 2,5 proc.

K36E poveikis B16F0 ląstelių gyvybingumui

Ląstelių gyvybingumas po apdorojimo 1, 1,5, 2, 2,5, 4, 5, 10, 25 ir 50 μM K36E buvo 92,7 proc. ± 2.0 proc., 91,7 proc. ± 2,1 proc., 90,9 proc. ± 2,2 proc., 87,8 proc. ± 4,2 proc., 72,8 proc. ± 10 proc., 68,5 proc. ± 2,4 proc., 54,6 proc. ± 1,6 proc., 38. 0,8 proc. ir atitinkamai 28,4 proc. ± 2,3 proc. Vandenilio peroksidas buvo teigiama kontrolė, o 0,1 μM H2O2 ląstelių gyvybingumas po 48 valandų gydymo buvo 48,9 proc. ± 7,5 proc. Ląstelių gyvybingumas buvo priimtinas kuriant medžiagą kosmetikai. Pagal Tarptautinę standartizacijos organizaciją (ISO) 10993–5:2009 (Biologinis medicinos prietaisų įvertinimas), didesnis nei 80 procentų ląstelių gyvybingumas laikomas necitotoksiškumu. Rezultatai parodė, kad gydymas 0,5–2,5 μM K36E 48 valandas neturėjo citotoksinio poveikio B16F0 ląstelėms.

K36E slopina melanino biosintezę B16F0 ląstelėse

2a paveiksle parodytas K36E poveikis melanino biosintezei po stimuliacijos 0,5 μM -MSH B16F0 ląstelėse. Po gydymo -MSH intracelulinio melanino kiekis padidėjo iki 124,6 proc. ± 13.{{10}} proc. Didesnėmis nei 1,0 μM dozėmis K36E žymiai sumažino melanino kiekį, kuris sumažėjo iki 97,5 proc. ± 1,9 proc., 96,6 proc. ± 3,3 proc., 94,4 proc. ± 2,8 proc. ir 90,8 proc. ± 1,4 proc. (2a pav.). K36E poveikis melanino biosintezei buvo panašus į 1 mM arbutino poveikį.

K36E slopina tirozinazės aktyvumą B16F0 ląstelėse

K36E reikšmingai slopino tirozinazės aktyvumą B16F0 ląstelėse po apdorojimo 48 valandas (2b pav.). Tirozinazės aktyvumo lygis buvo 83,2 proc. ± 2,1 proc., 76,3 proc. ± 2,9 proc., 720 proc. ± 50 proc. ir 67,2 proc. ± 4,4 proc. po gydymo 1, 1,5, 2 , ir 2,5 μM K36E atitinkamai 48 val. Rezultatai parodė, kad K36E slopino melanino kiekį B16F0 ląstelėse slopindamas tirozinazės aktyvumą.

K36E poveikis su melanogeneze susijusiems baltymams

K36E sumažino tirozinazės ir TRP{1}} ekspresiją

Norint ištirti, ar melanogenezės slopinimas K36E buvo susijęs su su melanogeneze susijusių baltymų, įskaitant tirozinazę ir TRP-1, ekspresijos lygiais, B16F0 ląstelės buvo inkubuojamos su -MSH (0). 5 μM) ir įvairių koncentracijų K36E (1–2,5 μM) 48 val. Nors tirozinazės ekspresija padidėjo 2,{14}} kartus, palyginti su kontroline grupe po gydymo -MSH, K36E reikšmingai slopino tirozinazės ekspresiją priklausomai nuo dozės (3 pav.). Be to, K36E žymiai sumažino -MSH stimuliuojamą TRP-1 raišką, kai dozės didesnės nei 1,5 μM (3 pav.).

K36E sumažino MITF išraišką

MITF ekspresija B16F0 ląstelėse padidino 15-kartą, palyginti su kontroline grupe po gydymo -MSH (4 pav.). K36E, gydomas 4 valandas, priklausomai nuo dozės, slopino MITF ekspresiją ir žymiai sumažino MITF ekspresiją B16F0 ląstelėse, kai koncentracija buvo 1 μM (4 pav.).

K36E sumažino p-CREB ekspresiją

p-CREB ekspresija B16F0 ląstelėse padidino 1 4-kartą, palyginti su kontroline grupe po gydymo -MSH (5 pav.). K36E reikšmingai slopino p-CREB ekspresiją, kai koncentracija buvo didesnė nei 1,5 μM, ir vėliau sumažino MITF ekspresiją B16F0 ląstelėse.

K36E poveikis melanogenezės signalizacijos keliui

K36E slopinama melanogenezė buvo susijusi su PKA reguliavimu

Norint nustatyti, ar K36E slopinama melanogenezė buvo susijusi su PKA, B16F0 ląstelės buvo inkubuojamos su 10 μM H-89, PKA inhibitoriumi [30] ir 2,5 μM K36E 48 valandas. . Gydymas K36E ir H-89 atskirai sukėlė 1.2- ir 1.5-karto -MSH sukeltos tirozinazės ekspresijos sumažėjimą, palyginti su kontroline grupe (6 pav.). ). Be to, bendras gydymas K36E ir H-89 sukelia 09-karto tirozinazės ekspresijos sumažėjimą, palyginti su kontroline grupe. Be to, tirozinazės ekspresija po bendro gydymo buvo žymiai mažesnė nei gydant K36E arba H-89 atskirai. Rezultatai parodė, kad PKA kelias gali būti susijęs su anti-melanogeniniu K36E poveikiu.

K36E slopino melanogenezę padidindamas p-AKT ir p-GSK3 ekspresiją

Kaip parodyta 7 pav., gydymas 2,5 μM K36E 1 valandą žymiai padidino p-AKT ir p-GSK3 ekspresiją. P-AKT lygis pasiekė maksimumą (1.{{10}}karto padidėjimas, palyginti su kontroliniu) po 1 val., o 15-karto padidėjimas po 2 val. p-GSK3 lygis taip pat padidėjo 1 2-kartu po 1 valandos, palyginti su kontroliniu, o tai rodo, kad K36E slopino melanogenezę B16F0 ląstelėse aktyvuodamas AKT ir GSK3 signalizacijos kelius, todėl buvo slopinamas MITF ekspresijos ir transkripcijos aktyvumas, taigi ir tirozinazės geno ekspresijos slopinimas.

Diskusija

Tirozinazė ir jos aktyvumas vaidina svarbų vaidmenį kontroliuojant melanogenezę [31–33]. Tirozinazės aktyvumą slopinantys agentai arba produktai buvo naudojami odą balinančioje kosmetikoje ir kosmetikos gaminiuose [1, 2, 34]. Kvercetinas ir vanilės rūgštis slopino -MSH sukėlė MITF, tirozinazės, TRP-1 ir TRP-2 ekspresiją, sukeldami melanogenezės slopinimą [35, 36]. Resveratrolio dariniai slopino melanino sintezę slopindami melanogeninių fermentų, tokių kaip tirozinazė ir TRP-1, ekspresiją [37]. Mūsų rezultatai parodė, kad K36E slopino tirozinazės aktyvumą ir -MSH sukeltą baltymų ekspresiją, taip slopindamas melanino biosintezę. Be to, K36E slopino su melanogeneze susijusius baltymus, tokius kaip TRP-1. Manoma, kad TRP-1 atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį ir kaip struktūrinis baltymas, ir kaip katalizinis fermentas melanosomų eumelaniniame kelyje [38, 39]. Aukščiau paminėti rezultatai rodo, kad K36E melanogenezės sumažėjimas gali būti pasiektas slopinant signalizacijos kelią, kuris reguliuoja tirozinazės ekspresiją ir aktyvumą.

MITF yra svarbiausias transkripcijos faktorius, reguliuojantis melanogenezę, skatindamas melanogeninių genų ekspresiją [5, 40]. MITF aktyvinimas padidina tirozinazės ir TRP -1 ekspresiją, todėl padidina melanino sintezę. Šiame tyrime K36E slopino melanogenezę, slopindamas -MSH sukeltą MITF ekspresiją. CAMP kelias vaidina pagrindinį vaidmenį -MSH sukeltame melanogenezėje.

Ankstesniame tyrime cAMP didinančios medžiagos slopino PI3K/AKT. GSK3 gali paskatinti MITF prisijungimą prie tikslinės sekos, kad paskatintų melanogeninių fermentų ekspresiją ir palengvintų melanino gamybą [41]. cAMP slopina PI3K ir AKT fosforilinimą ir aktyvumą bei sumažina GSK3 fosforilinimą, kad paskatintų jo aktyvumą. Suaktyvinus cAMP signalo perdavimą, MITF prisijungia prie tirozinazės promotoriaus ir taip skatina melanogenezę [41, 42]. AKT kelio aktyvinimas slopino melanino sintezę mažindamas melanogeninių fermentų kiekį [41]. Buvo pranešta, kad kordicepinas slopina -MSH ir IBMX sukeltą melanino biosintezę, slopindamas su melanino sinteze susijusius fermentus, tokius kaip tirozinazė, TRP-1 ir TRP-2, slopindamas CREB ir MITF aktyvumą bei aktyvuodamas PI3K. /AKT kelias B16F10 melanomos ląstelėse [43]. Mūsų rezultatuose K36E slopino CREB fosforilinimą. K36E padidino p-AKT ir p-GSK3 ekspresiją, galbūt sumažindamas MITF transkripciją, kad slopintų tirozinazės geno ekspresiją. Ankstesni tyrimai pranešė, kad AKT aktyvinimas slopino melanogenezę melanocituose [33, 44]. Taigi K36E slopino -MSH sukeltą hiperpigmentaciją, kurią sukėlė AKT ir GSK3 aktyvacija, ir vėliau sumažino MITF, CREB, tirozinazės ir TRP{28}} gamybą (8 pav.).

UV poveikis skatina -MSH sekreciją keratinocituose. -MSH prisijungia prie MC1R melanocituose, todėl susidaro cAMP ir suaktyvėja PKA [10]. Signalo perdavimas, susijęs su cAMP keliu, įskaitant PKA ir CREB transkripcijos faktorių aktyvavimą, sukelia MITF reguliavimą [45]. Vėliau PKA fosforilina CREB, kad suaktyvintų MITF geno ekspresiją [46, 47]. Nikotino rūgšties hidroksamatas slopino melanino sintezę aktyvuodamas MEK/ERK ir AKT/GSK3 signalizacijos kelius B16F10 melanomos ląstelėse [48]. Džiovintų granatų koncentracijos milteliai daro balinamąjį poveikį, efektyviai mažindami tirozinazės aktyvumą ir melanino gamybą B16F10 ląstelėse, inaktyvuodami p38 ir PKA/CREB signalizacijos kelius B16F10 ląstelėse [49]. cAMP sukeltas PI3K slopinimas sumažina AKT fosforilinimą ir jo aktyvavimą. Šiame tyrime -MSH sukeltą MITF ekspresiją slopino K36E ir H-89, kuris yra PKA inhibitorius. Be to, bendras gydymas K36E ir H-89 žymiai sumažino K36E sukeltą melanino sintezės sumažėjimą. Mūsų rezultatai rodo, kad anti-melanogeninis K36E aktyvumas yra susijęs su PKA keliu, todėl sumažėja MITF reguliavimas (8 pav.).

Išvada

K36E sumažino MITF ekspresiją slopindamas CREB fosforilinimą. Be to, K36E slopino MITF ekspresiją padidindamas AKT ir GSK3 fosforilinimą, o tai vėliau slopino tirozinazės ir TRP -1 ekspresiją ir taip sumažino melanino biosintezę. Norint toliau tirti K36E poveikį melanogenezei, gali būti taikomi normalūs melanocitai ir in vivo tyrimai. Apibendrinant galima teigti, kad K36E gali būti melanogenezės reguliavimo kandidatas ir tikėtina, kad ateityje jis bus pritaikytas įvairiems odos balinimo produktams.

Padėkos

Šis tyrimas buvo paremtas Mokslo ir technologijų ministerijos (NSC100-2320-B-039-002-MY3; MOST104-2320-B-039-006), CMU pagal planą „Aim for Top University Plan“ Taivano švietimo ministerijos ir Taivano sveikatos ir gerovės ministerijos klinikinių tyrimų ir tyrimų kompetencijos centro (MOHW105-TDU-B-212-133019) ir Kinijos medicinos universiteto (CMU{8}}) AZIJA-18).

Duomenų ir medžiagų prieinamumas

Duomenų rinkiniai, pagrindžiantys šio straipsnio išvadas, yra įtraukti į straipsnį.

Autorių indėlis

YHK, CYL ir HMC buvo atsakingi už tyrimo planavimą ir mokslinių tyrimų finansavimą. PYW, CSW ir PJS sukūrė eksperimentus ir pateikė technines gaires. CCC ir HMC atliko eksperimentinę operaciją. Straipsnį parašė YHK, YHK, CYL ir HMC. Visi autoriai perskaitė ir patvirtino galutinį rankraštį.

Konkuruojantys interesai

Autoriai pareiškia, kad neturi konkuruojančių interesų.

Sutikimas publikuoti

Netaikoma.

Etikos patvirtinimas ir sutikimas dalyvauti

Šiame tyrime buvo naudojamos komerciškai prieinamos ląstelių linijos; taigi, etinio patvirtinimo neprireikė.

Išsami informacija apie autorių

1 Kinijos medicinos universiteto Kinijos farmacijos mokslų ir kinų medicinos išteklių skyrius, Taichung 404, Taivanas. 2 Biotechnologijos katedra, Azijos universitetas, Taichung 413, Taivanas. 3 Kinijos medicinos universiteto Kosmeceutikos katedra, Taichung 404, Taivanas. 4 Kinijos medicinos universiteto ligoninės Dermatologijos skyrius, Taichung 404, Taivanas. 5 Medicinos mokykla, Kinijos medicinos universitetas, Taichung 404, Taivanas. 6 Nacionalinis jūrų biologijos muziejus ir akvariumas, Pingtung 944, Taivanas.

Nuorodos

1. Solano F, Briganti S, Picardo M, Ghanem G. Hipopigmentuojantys agentai: atnaujinta biologinių, cheminių ir klinikinių aspektų apžvalga. Pigment Cell Res. 2006;19(6):550–71.

2. Chiang HM, Chen HW, Huang YH, Chan SY, Chen CC, Wu WC, Wen KC. Melanogenezė ir natūralios hipopigmentacijos priemonės. 2012 m.

3. Costin GE, klausantis VJ. Žmogaus odos pigmentacija: melanocitai moduliuoja odos spalvą, reaguodami į stresą. FASEB J. 2007;21(4):976–94.

4. Kondo T, girdintis VJ. Žinduolių melanocitų funkcijos ir odos pigmentacijos reguliavimo naujienos. Ekspertas Rev Dermatol. 2011;6(1):97–108.

5. Yamaguchi Y, girdintis VJ. Fiziologiniai veiksniai, reguliuojantys odos pigmentaciją. Biofaktoriai. 2009;35(2):193–9.

6. Klausantis VJ. Melanocitų / melanogenezės etapai. J Invest Dermatol. 2011;131(E1):E1.

7. Chiang HM, Chien YC, Wu CH, Kuo YH, Wu WC, Pan YY, Su YH, Wen KC. Hidroalkoholinis Rhodiola rosea L. (Crassulaceae) ekstraktas ir jo hidrolizatas slopina melanogenezę B16F0 ląstelėse, reguliuodami CREB/MITF/tirozinazės kelią. Food Chem Toxicol. 2014;65:129–39.

8. Wen KC, Chang CS, Chien YC, Wang HW, Wu WC, Wu CS, Chiang HM. Tirozolis ir jo analogai slopina alfa melanocitus stimuliuojančio hormono sukeltą melanogenezę. Int J Mol Sci. 2013;14(12):23420–40.

9. Cui R, Widlund HR, Feige E, Lin JY, Wilensky DL, Igras VE, D'Orazio J, Fung CY, Schanbacher CF, Granter SR ir kt. Pagrindinis p53 vaidmuo reaguojant į įdegį ir patologinėje hiperpigmentacijoje. Ląstelė. 2007;128(5):853–64.

10. Hocker TL, Singh MK, Tsao H. Melanomos genetika ir gydymo metodai XXI amžiuje: perėjimas nuo paplūdimio prie lovos. J Invest Dermatol. 2008;128(11):2575–95.

11. Drira R, Sakamoto K. Isosakuranetinas, 4′-O-metilintas flavonoidas, stimuliuoja melanogenezę B16BL6 pelių melanomos ląstelėse. Gyvenimas Sci. 2015;143:43–9.

12. Chou TH, Ding HY, Lin RJ, Liang JY, Liang CH. Origanum vulgare (raudonėlio) melanogenezės ir oksidacijos slopinimas protokatecho rūgštimi. J Nat Prod. 2010;73(11):1767–74.

13. Yeom GG, Min S, Kim SY. 2,3,5,6-Ephedra sinica tetrametilpirazinas reguliuoja melanogenezę ir uždegimą UVA sukeltos melanomos ir keratinocitų bendros kultūros sistemoje. Int Immunopharmacol. 2014;18(2):262–9.

14. Chiang HM, Chen CW, Lin TY, Kuo YH. N-fenetilkofeinas ir fotopažeidimai: apsaugo odą slopindamas I tipo prokolageno skaidymą ir stimuliuodamas kolageno sintezę. Food Chem Toxicol. 2014;72C:154–61.

15. Kuo YH, Chen CW, Chu Y, Lin P, Chiang HM. N-fenetilkofeamido apsauginio poveikio nuo odos fotopažeidimų in vitro ir in vivo tyrimai. PLoS One. 2015;10(9):e0136777.

16. Shimoda H, Shan SJ, Tanaka J, Maoka T. beta-kriptoksantinas slopina UVB sukeltą pelės melanogenezę: dalyvauja prostaglandinų E2 ir melanocitus stimuliuojančių hormonų slopinimo keliuose. J Pharm Pharmacol. 2012;64(8):1165–76.

17. Okombi S, Rival D, Bonnet S, Mariotte AM, Perrier E, Boumendjel A. N-hidroksicinamoilfenalkilamidų, kaip žmogaus melanocitų-tirozinazės inhibitorių, analogai. Bioorg Med Chem Lett. 2006;16(8):2252–5.

18. Bellei B, Pitisci A, Izzo E, Picardo M. Piridinilimidazolo klasės junginių melanogenezės slopinimas: galimas Wnt/beta-katenino signalizacijos kelias. PLoS One. 2012;7(3):e33021.

19. Wang L, Lu AP, Yu ZL, Wong RN, Bian ZX, Kwok HH, Yue PY, Zhou LM, Chen H, Xu M ir kt. Ginsenozido Rb1 melanogenezę slopinantis poveikis ir perkutaninė formulė. AAPS PharmSciTech. 2014;15(5):1252–62.

20. Suwannalert P, Kariya R, Suzu I, Okada S. Salacia reticulata poveikis antiląsteliniams oksidantams ir melanogenezės slopinimui alfa-MSH stimuliuojamose ir UV apšvitintose B16 melanomos ląstelėse. Nat Prod Commun. 2014;9(4):551–4.

21. Chou YC, Sheu JR, Chung CL, Chen CY, Lin FL, Hsu MJ, Kuo YH, Hsiao G. Branduolinis NF-kappaB slopinimas MMP-9 gaminant N-2- ( 4-bromfenilo) etilo kofeinas žmogaus monocitinėse ląstelėse. Chem Biol Interact. 2010;184(3):403–12.

22. Chiang HM, Lin JW, Hsiao PL, Tsai SY, Wen KC. Citrusinių augalų hidrolizatai skatina melanogenezę, apsaugodami nuo UV spindulių sukeltų odos pažeidimų. Phytother Res. 2011;25(4):569–76.

23. Chiang HM, Ko Y, Shih I, Wen K. Vyno pyrago kaip odą balinančios ir drėgmę išlaikančios medžiagos kūrimas. J Maisto vaistų anal. 2011;19(2):223–9.

24. Chiang HM, Chen HC, Lin TJ, Shih IC, Wen KC. Michelia alba ekstraktas susilpnina UVB sukeltą matricos metaloproteinazių ekspresiją per MAP kinazės kelią žmogaus odos fibroblastuose. Food Chem Toxicol. 2012;50(12):4260–9.

25. Salucci S, Burattini S, Battistelli M, Buontempo F, Canonico B, Martelli AM, Papa S, Falcieri E. Tyrosol apsaugo nuo apoptozės apšvitintuose keratinocituose. J Dermatol Sci. 2015;80(1):61–8.

26. Zhang Y, Helke KL, Coelho SG, Valencia JC, Hearing VJ, Sun S, Liu B, Li Z. Essential role of the molecular chaperone gp96 in regulating melanogenesis. Pigment Cell Melanoma Res. 2014;27(1):82–9.

27. Park H, Song KH, Jung PM, Kim JE, Ro H, Kim MY, Ma JY. Apigenino iš Fructus Arctii ekstrakto slopinamasis poveikis melanino sintezei slopinant tirozinazės ekspresiją. Evid Based Complement Alternatyvi priemonė: eCAM. 2013 m.; 2013: 965312.

28. Chiang HM, Lin TJ, Chiu CY, Chang CW, Hsu KC, Fan PC, Wen KC. Kavos arabikos ekstraktas ir jo sudedamosios dalys apsaugo nuo fotosenėjimo slopindamos MMP ekspresiją ir MAP kinazės kelią. Food Chem Toxicol. 2011;49(1):309–18.

29. Chiang HM, Chiu HH, Liao ST, Chen YT, Chang HC, Wen KC. Izoflavonoidų turtingas Flemingia macrophylla ekstraktas susilpnina UVB sukeltą odos pažeidimą, pašalindamas reaktyviąsias deguonies rūšis ir slopindamas MAP kinazės ir MMP ekspresiją. Evid Based Complement Alternatyvus Med. 2013;2013:12.

30. Bertolotto C, Bille K, Ortonne JP, Ballotti R. Tirozinazės geno ekspresijos reguliavimas cAMP B16 melanomos ląstelėse apima du CATGTG motyvus, supančius TATA dėžutę: mikroftalmijos geno produkto reikšmę. J Cell Biol. 1996;134(3):747–55.

31. Korner A, Pawelek J. Žinduolių tirozinazė katalizuoja tris melanino biosintezės reakcijas. Mokslas (Niujorkas, NY). 1982;217(4565):1163–5.

32. Tripathi RK, Hearing VJ, Urabe K, Aroca P, Spritz RA. Žmogaus tirozinazės katalizinės veiklos mutacinis žemėlapis. J Biol Chem. 1992;267(33):23707–12.

33. Slominski A, Tobin DJ, Shibahara S, Wortsman J. Melanino pigmentacija žinduolių odoje ir jos hormoninis reguliavimas. Physiol Rev. 2004;84(4):1155–228.

34. Fu YT, Lee CW, Ko HH, Jena FL. Artocarpus communis ekstraktai sumažina alfa melanocitus stimuliuojančio hormono sukeltą melanogenezę aktyvuodami ERK ir JNK signalizacijos kelius. ScientificWorldJournal. 2014 m.; 2014:724314.

35. Chou TH, Ding HY, Hung WJ, Liang CH. Antioksidacinės savybės ir alfa melanocitus stimuliuojančio hormono stimuliuojamos vanilino ir vanilės rūgšties iš Origanum vulgare melanogenezės slopinimas. Exp Dermatol. 2010;19(8):742–50.

36. Kumar KJ, Yang JC, Chu FH, Chang ST, Wang SY. Lucidonas, naujas melanino inhibitorius iš Lindera erythroderma Makino vaisių. Phytother Res. 2010 m.; 24(8):1158–65.

37. Liu Q, Kim C, Jo YH, Kim SB, Hwang BY, Lee MK. Resveratrolio darinių, kaip melanogenezės inhibitorių, sintezė ir biologinis įvertinimas. Molekulės (Bazelis, Šveicarija). 2015;20(9):16933–45.

38. Jimenez-Cervantes C, Solano F, Kobayashi T, Urabe K, Hearing VJ, Lozano JA, Garcia-Borron JC. Nauja fermentinė funkcija melanogeniniame kelyje. Su tirozinaze susijusio baltymo -1 (TRP1) 5,6-dihidroksiindolo-2-karboksirūgšties oksidazės aktyvumas. J Biol Chem. 1994;269(27):17993–8000.

39. Kobayashi T, Urabe K, Winder A, Jimenez-Cervantes C, Imokawa G, Brewington T, Solano F, Garcia-Borron JC, Hearing VJ. Su tirozinaze susijęs baltymas 1 (TRP1) veikia kaip DHICA oksidazė melanino biosintezėje. EMBO J. 1994;13(24):5818–25.

40. Gaggioli C, Busca R, Abbe P, Ortonne JP, Ballotti R. Su mikroftalmija susijęs transkripcijos faktorius (MITF) reikalingas, bet jo nepakanka melanogeninių genų ekspresijai sukelti. Pigment Cell Res. 2003;16(4):374–82.

41. Khaled M, Larribere L, Bille K, Aberdam E, Ortonne JP, Ballotti R, Bertolotto C. Glikogeno sintazės kinazę 3beta aktyvina cAMP ir ji atlieka aktyvų vaidmenį reguliuojant melanogenezę. J Biol Chem. 2002;277(37):33690–7.

42. Khaled M, Larribere L, Bille K, Ortonne JP, Ballotti R, Bertolotto C. Su mikroftalmija susijęs transkripcijos faktorius yra fosfatidilinozitolio-3- kinazės kelio taikinys. J Invest Dermatol. 2003;121(4):831–6.

43. Shao YY, Chen CC, Wang HY, Chiu HL, Hseu TH, Kuo YH. Antrodia kamparato cheminės sudedamosios dalys, panardintos į visą sultinį. Nat Prod Res. 2008;22(13):1151–7.

44. Oka M, Nagai H, Ando H, Fukunaga M, Matsumura M, Araki K, Ogawa W, Miki T, Sakaue M, Tsukamoto K ir kt. Melanogenezės reguliavimas per fosfatidilinozitolio 3- kinazės-Akt kelią žmogaus G361 melanomos ląstelėse. J Invest Dermatol. 2000;115(4):699–703.

45. Busca R, Ballotti R. Ciklinis AMP pagrindinis pasiuntinys reguliuojant odos pigmentaciją. Pigment Cell Res. 2000;13(2):60–9.

46. ​​Shibahara S, Takeda K, Yasumoto K, Udono T, Watanabe K, Saito H, Takahashi K. Su mikroftalmija susijęs transkripcijos faktorius (MITF): struktūros, funkcijos ir reguliavimo įvairovė. J Invest Dermatol Symp Proc / Soc Invest Dermatol, Inc [ir] Eur Soc Dermatol Res. 2001;6(1):99–104.

47. Lee JY, Choi HJ, Chung TW, Kim CH, Jeong HS, Ha KT. Kavos rūgšties fenetilo esteris slopina alfa melanocitus stimuliuojančio hormono sukeltą melanino sintezę, slopindamas mikroftalmija susieto transkripcijos faktoriaus transaktyvacijos aktyvumą. J Nat Prod. 2013;76(8):1399–405.

48. Huang GJ, Huang SS, Lin SS, Shao YY, Chen CC, Hou WC, Kuo YH. Analgetinis poveikis ir priešuždegiminis ergostatrien-3beta-olio, gauto iš Antrodia kamparato, pelėms panardinto viso sultinio, mechanizmai. J Agric Food Chem. 2010;58(12):7445–52.

49. Tsai TC, Tung YT, Kuo YH, Liao JW, Tsai HC, Chong KY, Chen HL, Chen CM. Antrodia kamparato, augalinio vaisto, priešuždegiminis poveikis pelių odos išemijos modeliui. J Etnopharmacol. 2015;159:113–21.

For more information:1950477648nn@gmail.com