N - (4- ميثوكسيفينيل) آليات تثبيط تكوين الميلانين المستحث بالكافياميد
Mar 22, 2023
خلفية:
يُظهر مشتق الكافيين نشاطًا مضادًا للأكسدة ومضادًا للإنزيم. تم التحقيق في نشاط وآلية N - (4- ميثوكسيفينيل) كافيين (K36E) على تكوين الميلانين.
طُرق:
تمت معالجة خلايا B16F 0 بتركيزات مختلفة من K36E ؛ تمت دراسة محتويات الميلانين ونقل الإشارات ذات الصلة. تم تطبيق اختبار النشاف الغربي لتحديد تعبير البروتين ، وتم إجراء قياس الطيف الضوئي لتحديد نشاط التيروزيناز ومحتوى الميلانين.
نتائج:
أشارت النتائج التي توصلنا إليها إلى أن K36E يقلل هرمون تحفيز الخلايا الصباغية (-MSH) الناجم عن محتوى الميلانين ونشاط التيروزيناز في خلايا B16F 0. بالإضافة إلى ذلك ، قام K36E بتثبيط التعبير عن بروتين ربط عنصر الأدينوزين أحادي الفوسفات الدوري (cAMP) وعامل النسخ المرتبط بالميكروفيلم (MITF) والتيروزيناز والبروتين المرتبط بالتيروزينيز -1 (TRP {{14} }). قام K36E بتنشيط فسفرة بروتين كيناز B (AKT) و glycogen synthase kinase 3 beta (GSK3) ، مما أدى إلى تثبيط نشاط نسخ MITF. K36E المخففة التي يسببها MSH مسارات cAMP ، مما يساهم في نقص التصبغ.
في الوقت نفسه ، في البحث ، وجدنا أيضًا تطبيقًا جديدًا لمجموع الجليكوسيدات من Cistanche deserticola أو المستخلص المحتوي على جليكوسيدات الفينيثانويد من Cistanche deserticola ولاحظنا التأثير المثبط للجليكوزيدات الكلية لـ Cistanche deserticola على التيروزيناز باستخدام معدل dopa طريقة الأكسدة. Tyrosinase هو الإنزيم الرئيسي الذي يحد من المعدل في التخليق الحيوي لميلانين الجلد ، وهو مركب من النحاس والبروتين. يمكنه هيدروكسيلات التيروزين ، المادة الخام الرئيسية لإنتاج الميلانين في الجسم ، لإنتاج L-dopa ، ثم أكسدة الدوبا إلى dopaquinone. يخضع Dopaquinone لسلسلة من عمليات التمثيل الغذائي ، ويعيد ترتيبه ويبلمره ، ثم يتحد أخيرًا مع تركيبة البروتين لإنتاج سلسلة من الميلانين التي تسبب اللون البني ، لذلك وجدنا أن Cistanche deserticola له تأثير كبير في التنظيم على التيروزيناز.
انقر فوق الفوائد الصحية لمنتج cistanche
الاستنتاجات:
نظم K36E تخليق الميلانين عن طريق تقليل التعبير عن البروتينات النهائية بما في ذلك p-CREB و p-AKT و p-GSK3 و tyrosinase و TRP -1 ، ونشط عامل النسخ MITF. قد يكون لدى K36E القدرة على تطويره كعامل مبيض للبشرة.
الكلمات الدالة:
N - (4- ميثوكسيفينيل) كافيين ، تولد الميلانين ، البروبوليس ، عامل النسخ المرتبط بالميكروفيلم ، بروتين ربط عنصر استجابة cAMP ، Glycogen synthase kinase 3 beta.
خلفية
يلعب الميلانين دورًا محوريًا في منع التلف الضوئي والتسرطن الضوئي للجلد ؛ ومع ذلك ، فإن التراكم غير الطبيعي للميلانين يؤدي إلى اضطرابات فرط تصبغ مثل البقع العمرية والكلف [1 ، 2]. تكون الميلانين عبارة عن سلسلة من العمليات المعقدة مع العديد من العوامل المشاركة. الخلفية الجينية هي العامل الأكثر أهمية لتصبغ الجلد. تم العثور على أكثر من 150 جينًا لتنظيم التخليق الحيوي للميلانين [3-5].
علاوة على ذلك ، تؤثر العوامل غير الوراثية ، مثل الأدوية والتغيرات الهرمونية والالتهاب والشيخوخة والتعرض للأشعة فوق البنفسجية ، على تصبغ الجلد [4 ، 5]. يتم تنظيم عملية تكوين الميلانين عن طريق العديد من البروتينات والإنزيمات بما في ذلك التيروزيناز وعامل النسخ المرتبط بالميكروفيلم (MITF) والبروتين المرتبط بالتيروزيناز -1 (TRP -1) والبروتين المرتبط بالتيروزيناز -2 (TRP -2) [4 ، 6–8]. يحفز الإشعاع فوق البنفسجي إفراز هرمون تحفيز الخلايا الصباغية (-MSH) في الخلايا الكيراتينية ، والذي يرتبط بمستقبل الميلانوكورتين 1 (MC1R) ويحفز تحويل الأدينوزين ثلاثي الفوسفات إلى الأدينوزين أحادي الفوسفات (cAMP) [9]. يحفز cAMP بروتين كيناز A (PKA) ، وينتقل PKA إلى النواة وينشط بروتين ارتباط عنصر الاستجابة لـ cAMP (CREB) [10 ، 11]. يزيد بروتين ربط عنصر Phospho-cAMP-response (p-CREB) من تعبير MITF للحث على التعبير عن tyrosinase و TRP -1 و TRP -2. يخضع التيروزيناز للنضج والتفعيل من خلال آليات متعددة ، بما في ذلك الارتباط بالنحاس ، والارتباط بالجليكوزيل ، والفسفرة ، مما يؤدي إلى تخليق الميلانين [12].
درس بحث كبير تنظيم تخليق الميلانين الحيوي لتطوير عوامل ناقصة التصبغ. لتثبيط نشاط التيروزيناز وتقليل تخليق الميلانين ، تم تطوير العديد من مثبطات التيروزيناز التي تمنع فرط التصبغ إما من خلال التخليق أو العزلة عن المصادر الطبيعية [1 ، 2 ، 7 ، 13]. N - (4- ميثوكسيفينيل) كافيين (K36E ؛ الشكل 1) هو نظير لإستر فينيثيل حمض الكافيك ، وهو مكون نشط من دنج. في دراستنا السابقة ، أظهر أحد مشتقات الكافيين خصائص مضادة للأكسدة ، ومنع تدهور كولاجين الجلد بعد التعرض للأشعة فوق البنفسجية ، وحفز تكوين الكولاجين في الخلايا الليفية لجلد الإنسان والفئران الخالية من الشعر [14 ، 15]. أظهر مشتق آخر من الكافيين نشاطًا مضادًا لتكوين الميلانين عن طريق تثبيط نشاط التيروزيناز والتعبير عنه [16].
علاوة على ذلك ، فإن مشتقات حمض الكافيك مثل ترانس- N-caffeoyl tyramine و trans-N-dihydro-p-hydroxycinnamoyltyramine تثبط نشاط التيروزيناز في الخلايا الصباغية [17]. وهكذا ، توقعنا أن K36E يثبط تكوين الميلانين. في الدراسة الحالية ، درسنا تأثير نشاط K36E على تخليق الميلانين في خلايا B16F 0 ، وهو نموذج راسخ لفحص عوامل تبييض البشرة [18-20]. بالإضافة إلى ذلك ، قمنا بالتحقق مما إذا كان النشاط المضاد للميلانين لـ K36E يعتمد على تنظيم TRP1 و AKT / glycogen synthase kinase 3 beta (GSK3) / CREB و MITF.
طُرق
المواد والكيماويات
تم تصنيع K36E وتحديده بواسطة الأستاذ YuehHsiung Kuo بدرجة نقاء 99.9 بالمائة [21]. تم شراء -MSH من شركة Merck (دارمشتات ، ألمانيا). تم شراء Arbutin ، 3 ، 4- dihydroxy-L-phenylalanine (L-DOPA) ، و DL-dithiothreitol ، و H -89 هيدرات ثنائي هيدروكلوريد ، وفلوريد فينيل ميثان سلفونيل ، و L-tyrosine من شركة Sigma-Aldrich Chemical Co. ( سانت لويس ، ميزوري ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم شراء مصل الأبقار الجنيني (FBS) ، ووسيط النسر المعدل من Dulbecco (DMEM) ، وحمض التربسين- ethylenediaminetraacetic (EDTA) من شركة GIBCO Invitrogen Corporation (نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم الحصول على جسم مضاد يتعرف على MITF من Abcam (كامبريدج ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم شراء الأجسام المضادة التي تتعرف على p-CREB و CREB من Cell Signaling Technology، Inc. (Danvers ، MA ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم الحصول على الأجسام المضادة التي تتعرف على phospho-AKT و AKT و phospho-glycogen synthase kinase 3 beta (p-GSK3) من GeneTex ، Inc. (CA ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم الحصول على الأجسام المضادة التي تتعرف على الأكتين و GSK3 و TRP -1 والتيروزيناز من شركة Santa Cruz Biotechnology، Inc. (سانتا كروز ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية).
تأثير K36E على تثبيط إنزيم الفطر
تم تحديد نشاط تيروزيناز الفطر بطريقة طيفية مع تعديلات طفيفة على الإجراء الموصوف سابقًا [7 ، 21-23]. كان Arbutin (2 مم) عنصر تحكم إيجابي. تمت إضافة عينة الاختبار و L-tyrosine في محلول الفوسفات الملحي (PBS) إلى 96- صفيحة دقيقة للبئر (Nunc ، الدنمارك) ، وتمت إضافة تيروزيناز الفطر. بعد الحضانة ، تم تحديد كمية الدوباكروم المنتجة في خليط التفاعل عند الكثافة البصرية البالغة 492 نانومتر باستخدام قارئ الصفيحة الدقيقة (Tecan ، Grodig ، النمسا).
مزارع الخلايا
تم شراء خلايا B16F 0 من Bioresource Collection and Research Center في تايوان وتم تربيتها في DMEM مع 10 بالمائة FBS و 100 وحدة / مل من البنسلين والستربتومايسين عند 37 درجة في 5 بالمائة من ثاني أكسيد الكربون.
فحص جدوى الخلية
تم إجراء تجارب نمو الخلايا باستخدام مقايسة 3- (4 ، 5- ثنائي ميثيلثيازول -2- yl) -2 ، 5- ثنائي فينيل تيترازوليوم بروميد (MTT) مع تعديلات طفيفة على الإجراء الموصوف سابقًا [7 ، 8 ، 24 ، 25]. تم استخدام بيروكسيد الهيدروجين كعنصر تحكم إيجابي. تمت زراعة الخلايا طوال الليل ومعالجتها بتركيزات مختلفة من K36E لمدة 48 ساعة ، ثم تمت إضافة محلول MTT إلى كل بئر. بعد الحضانة ، تمت إضافة محلول كبريتات دوديسيل الصوديوم (SDS) ، مما يؤدي إلى إذابة بلورات فورمازان المنتجة في الخلايا. تم قياس الكثافة الضوئية عند 570 نانومتر باستخدام قارئ صفيحة ميكروسكوبية (Tecan ، Grodig ، النمسا).
محتوى الميلانين الخلوي
تم قياس محتوى الميلانين في خلايا B16F 0 باستخدام طريقة معدلة من الدراسات السابقة [7 ، 8 ، 23]. تم زرع خلايا B16F 0 في 6- أطباق جيدة بكثافة 7 × 104 خلية لكل بئر وتم تحضينها طوال الليل. تم تعريض الخلايا لوسط يحتوي على -MSH و K36E لمدة 48 ساعة. كان Arbutin (1 مم) عنصر تحكم إيجابي. تمت إضافة هيدروكسيد الصوديوم (2 نيوتن) إلى كل بئر لتحليل الخلايا ، والتي تم طردها بعد ذلك. تم قياس محتوى الميلانين في المادة الطافية عند 405 نانومتر باستخدام قارئ ELISA (Tecan ، Grodig ، النمسا).
مقايسة نشاط التيروزيناز الخلوي
تم قياس نشاط التيروزيناز لخلايا B16F 0 بعد العلاج K36E مع تعديل طفيف للطريقة الموصوفة في الدراسات السابقة [7 ، 26 ، 27]. تم طلاء خلايا B16F 0 في 24- أطباق متعددة جيدًا وتم تحضينها طوال الليل. عولجت الخلايا بتركيزات مختلفة من K36E وحضنت لمدة 48 ساعة أخرى. تم غسلها ببرنامج تلفزيوني وحلها مع 1 في المائة من Triton X -100 ممزوجًا بـ 100 ملي مولار من PBS (الرقم الهيدروجيني 6.8) ؛ تم تجميد الخليط الناتج أثناء الحضانة عند -80 درجة لمدة 15 دقيقة وتم إذابته عند درجة حرارة الغرفة. بعد ذلك ، تم طرد العينات. تمت إضافة ركيزة محضرة حديثًا (15 ملي L-DOPA في محلول مؤقت لفوسفات الصوديوم 48 ملي مولار) إلى المادة الطافية واحتضانها. تم قياس الامتصاصية لاحقًا عند 405 نانومتر باستخدام قارئ الصفيحة الدقيقة (Tecan ، Grodig ، النمسا).
تم حساب معدل نشاط التيروزيناز باستخدام المعادلة التالية:
تحليل لطخة غربية
تم استخدام تحليل اللطخة الغربية لتوضيح تأثيرات K36E على التعبير عن البروتينات المرتبطة بتكوين الميلانين في خلايا B16F 0 كما هو موضح سابقًا [7 ، 8 ، 22 ، 28 ، 29]. تم زرع خلايا B16F {{1 {22}}} في طبق 10- سم لمدة 24 ساعة وتم معالجتها بـ -MSH وحدها (مجموعة التحكم) أو باستخدام -MSH بالإضافة إلى تركيزات مختلفة من K36E لمدة 48 ساعة. تم الطرد المركزي للمحللين وتم تحديد محتوى البروتين باستخدام كاشف برادفورد (Bio-Rad ، Hercules ، CA ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم فصل عشرين ميكروغرام من البروتين على هلام الصوديوم دوديسيل كبريتات بولي أكريلاميد الكهربائي (SDS-PAGE) وتم تنظيفها باستخدام غشاء بولي فينيلدين ثنائي فلوريد (PVDF) (Hybond ECL ، Amersham Pharmacia Biotech Inc. ، Piscataway ، NJ ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم حظر البقع باستخدام حليب منزوع الدسم بنسبة 5 في المائة (وزن / حجم) في محلول ملحي يحتوي على 0.05 في المائة من توين 20 وبأجسام مضادة محددة: أكتين (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) ، والتيروزيناز (1: 200). تم تحضين أغشية PVDF باستخدام البيروكسيديز المترافق المناعي المناعي G الفجل (Santa Cruz Biotechnology ، Inc.). تم الكشف عن البروتينات المناعية باستخدام مجموعة محسّنة Chemiluminescence Plus (Fujifilm ، LAS4000) ، وتم قياس قوة الإشارة باستخدام برنامج قياس الكثافة (MultiGauge V2.2). تمثل نتائج فحوصات اللطخة الغربية ثلاث تجارب فردية على الأقل.
تحاليل احصائية
تم التعبير عن القيم على أنها متوسط الانحراف المعياري عن نتائج ثلاث تجارب فردية على الأقل. تمت مقارنة الاختلافات في تأثيرات العلاجات المختلفة باستخدام اختبار الطالب t أو ANOVA وكذلك اختبار شيف من خلال برنامج SPSS (الإصدار 12. 0). قيم P.<0.05 indicated significance.
نتائج
تثبيط نشاط الفطر التيروزينيز بواسطة K36E
K36E عند 1 0 00 ميكرومتر قلل بشكل كبير من نشاط التيروزيناز في الفطر. كان التأثير المثبط لتيروزيناز الفطر عند 500 و 750 و 1000 ميكرومتر 6.8 بالمائة ± 1.6 بالمائة و 14.0 بالمائة ± 7.1 بالمائة و 36.8 بالمائة ± 1.1 بالمائة على التوالي. بالإضافة إلى ذلك ، كان معدل تثبيط 2 ملي أربوتين على نشاط التيروزيناز الفطر 65.3 بالمائة ± 2.5 بالمائة.
تأثير K36E على صلاحية خلايا B16F 0
كانت صلاحية الخلية بعد المعالجة بـ 1 و 1.5 و 2 و 2.5 و 4 و 5 و 1 0 و 25 و 5 0 ميكرومتر K36E 92.7 بالمائة ± 2. 0 بالمائة ، 91.7 بالمائة ± 2.1 بالمائة ، 9 0. 9 بالمائة ± 2.2 بالمائة ، 87.8 بالمائة ± 4.2 بالمائة ، 72.8 بالمائة ± 1. 0 بالمائة ، 68.5 بالمائة ± 2.4 بالمائة ، 54.6 بالمائة ± 1.6 بالمائة ، 38.3 بالمائة ± 0. 8 بالمائة و 28.4 بالمائة ± 2.3 بالمائة على التوالي. كان بيروكسيد الهيدروجين عنصر تحكم إيجابي ، وكانت قابلية بقاء الخلية 0.1 ميكرومتر H O كانت 48.9 بالمائة ± 7.5 بالمائة بعد 48 ساعة من العلاج. كانت صلاحية الخلية مقبولة لتطوير مادة لمستحضرات التجميل. وفقًا للمنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO) 10993-5: 2009 (التقييم البيولوجي للأجهزة الطبية) ، تعتبر قابلية بقاء الخلية الأعلى من 80 في المائة غير سامة للخلايا. أشارت النتائج إلى أن العلاج باستخدام 0.5 إلى 2.5 ميكرومتر من K36E لمدة 48 ساعة لم يكن له تأثير سام للخلايا على خلايا B16F0.
تثبيط تخليق الميلانين الحيوي بواسطة K36E في خلايا B16F 0
يوضح الشكل 2 أ تأثيرات K36E على التخليق الحيوي للميلانين بعد التحفيز بواسطة 0. 5 ميكرومتر -MSH في خلايا B16F 0. زاد محتوى الميلانين داخل الخلايا إلى 124.6 بالمائة ± 13. {{1 0} بالمائة بعد العلاج بـ -MSH. K36E بجرعات أعلى من 1.0 ميكرومتر قلل بشكل كبير من محتوى الميلانين ، والذي انخفض إلى 97.5 بالمائة ± 1.9 بالمائة ، 96.6 بالمائة ± 3.3 بالمائة ، 94.4 بالمائة ± 2.8 بالمائة ، 90.8 بالمائة ± 1.4 بالمائة (الشكل 2 أ). كان تأثير K36E على التخليق الحيوي للميلانين مشابهًا لتأثير 1 ملي مولار من أربوتين.
تثبيط نشاط التيروزيناز بواسطة K36E في خلايا B16F 0
مثبط K36E بشكل ملحوظ نشاط التيروزيناز في خلايا B16F 0 بعد العلاج لمدة 48 ساعة (الشكل 2 ب). كانت مستويات نشاط التيروزيناز 83.2 بالمائة ± 2.1 بالمائة و 76.3 بالمائة ± 2.9 بالمائة و 72. 0 بالمائة ± 5. 0 بالمائة و 67.2 بالمائة ± 4.4 بالمائة بعد العلاج بـ 1 ، 1.5 ، 2 ، و 2.5 ميكرومتر K36E ، على التوالي ، لمدة 48 ساعة. أشارت النتائج إلى أن K36E يثبط محتوى الميلانين في خلايا B16F 0 من خلال تثبيط نشاط التيروزيناز.
آثار K36E على البروتينات المرتبطة بتكوين الميلانين
K36E downregulated tyrosinase و TRP -1 التعبير
لفحص ما إذا كان تثبيط تكوين الميلانين بواسطة K36E مرتبطًا بمستويات التعبير عن البروتينات المرتبطة بتكوين الميلانين ، بما في ذلك التيروزيناز و TRP -1 ، تم تحضين الخلايا B16F 0 باستخدام -MSH (0. 5 ميكرومتر) وتركيزات مختلفة من K36E (1-2.5 ميكرومتر) لمدة 48 ساعة. على الرغم من أن تعبير التيروزيناز أظهر زيادة بمقدار 2. 7- أضعاف مقارنة بتلك الموجودة في عنصر التحكم بعد العلاج بـ -MSH ، فقد قام K36E بقمع تعبير التيروزيناز بشكل كبير بطريقة تعتمد على الجرعة (الشكل 3). بالإضافة إلى ذلك ، قلل K36E بشكل ملحوظ من تعبير TRP -1 المحفز بواسطة MSH عند جرعات أعلى من 1.5 ميكرومتر (الشكل 3).
تعبير MITF الخاضع للتنظيم K36E
أظهر تعبير MITF في خلايا B16F 0 زيادة بمقدار 1. 5- ضعف مقارنة بتلك الموجودة في عنصر التحكم بعد العلاج بـ -MSH (الشكل 4). تم علاج K36E لمدة 4 ساعات من تعبير MITF المعتمد على الجرعة وتعبير MITF الذي تم تقليله بشكل كبير في خلايا B16F 0 بتركيز 1 ميكرومتر (الشكل 4).
تعبير p-CREB المنظم K36E
أظهر تعبير p-CREB في خلايا B16F 0 زيادة بمقدار 1. 4- أضعاف مقارنة بتلك الموجودة في المجموعة الضابطة بعد معالجة MSH (الشكل 5). قام K36E بتثبيط تعبير p-CREB بشكل كبير بتركيزات أعلى من 1.5 ميكرومتر وبالتالي تقليل التعبير MITF في خلايا B16F 0.
تأثيرات K36E على مسار تأشير تكون الميلانين
ارتبط تكوين الميلانين المثبط K36E بتنظيم PKA
لتحديد ما إذا كان تكوين الميلانين المثبط لـ K36E مرتبطًا بـ PKA ، تم تحضين خلايا B16F 0 بـ 1 0 ميكرومتر H -89 ، ومثبط PKA [30] ، و 2.5 ميكرومتر K36E لمدة 48 ساعة . تسببت المعالجة بـ K36E و H -89 بشكل منفصل في انخفاض 1. 2- و 1. 5- أضعاف في تعبير التيروزيناز الناجم عن -MSH ، على التوالي ، مقارنةً بتلك الموجودة في مجموعة التحكم (الشكل 6) ). بالإضافة إلى ذلك ، تسبب المعالجة باستخدام K36E و H -89 انخفاضًا بمقدار 0. 9- أضعاف في تعبير التيروزيناز مقارنةً بتلك الموجودة في مجموعة التحكم. بالإضافة إلى ذلك ، كان تعبير التيروزيناز بعد المعالجة أقل بكثير من K36E أو H -89 بشكل منفصل. أشارت النتائج إلى أن مسار PKA قد يكون متورطًا في التأثير المضاد لتكوين الميلانين لـ K36E.
يمنع K36E تكوين الميلانين عن طريق تنظيم تعبير p-AKT و p-GSK3
كما هو مبين في الشكل 7 ، أدت المعالجة بـ 2.5 ميكرومتر K36E لمدة ساعة واحدة إلى زيادة تعبير p-AKT و p-GSK3 بشكل ملحوظ. وصل مستوى p-AKT إلى الحد الأقصى (زيادة بمقدار 1. {{1 0} ضعفًا مقارنة بالمستوى الموجود في عنصر التحكم) بعد ساعة واحدة و 1. 5- زيادة أضعاف بعد ساعتين ؛ عرض مستوى p-GSK3 أيضًا زيادة بمقدار 1. 2- أضعاف بعد ساعة واحدة مقارنةً بتلك الموجودة في المجموعة الضابطة ، مما يشير إلى أن K36E قمع تكون الميلانيني في خلايا B16F0 عن طريق تنشيط مسارات إشارات AKT و GSK3 ، مما أدى إلى تثبيط تعبير MITF ونشاط النسخ ، وبالتالي تثبيط التعبير عن جين التيروزيناز.
مناقشة
يلعب التيروزيناز ونشاطه دورًا رئيسيًا في التحكم في تكون الميلانين [31-33]. تم استخدام العوامل أو المنتجات التي تثبط نشاط التيروزيناز في مستحضرات تبييض البشرة ومستحضرات التجميل [1 ، 2 ، 34]. مثبط الكيرسيتين وحمض الفانيليك - تسبب MSH في التعبير عن MITF و tyrosinase و TRP -1 و TRP -2 ، مما تسبب في تثبيط تكوين الميلانين [35 ، 36]. تمنع مشتقات الريسفيراترول تخليق الميلانين من خلال تثبيط تعبيرات إنزيم الميلانين مثل التيروزيناز و TRP -1 [37]. أشارت نتائجنا إلى أن K36E يثبط نشاط التيروزيناز وتعبير البروتين الناجم عن -MSH ، وبالتالي قمع تخليق الميلانين الحيوي. بالإضافة إلى ذلك ، قام K36E بتثبيط البروتينات المرتبطة بتكوين الميلانين مثل TRP -1. يعتبر TRP -1 أنه يلعب دورًا حيويًا كبروتين هيكلي وإنزيم تحفيزي في المسار eumelanic للميلانوسومات [38 ، 39]. تشير النتائج المذكورة أعلاه إلى أنه يمكن تحقيق انخفاض في تكوين الميلانين لـ K36E من خلال تثبيطه لمسار الإشارة الذي ينظم تعبير ونشاط التيروزيناز.
MITF هو عامل النسخ الأكثر أهمية الذي ينظم تكون الميلانين عن طريق تحفيز التعبير عن الجينات الميلانينية [5 ، 40]. ينظم تنشيط MITF التعبير عن التيروزيناز و TRP -1 ، وبالتالي يزيد من تخليق الميلانين. في هذه الدراسة ، قام K36E بقمع تكون الميلانين عن طريق تثبيط تعبير MITF المستحث بـ MSH. يلعب مسار cAMP دورًا محوريًا في تكوين الميلانين الناجم عن MSH.
في دراسة سابقة ، منعت عوامل رفع cAMP PI3K / AKT. قد يحفز GSK3 ارتباط MITF بالتسلسل المستهدف لتحفيز التعبير عن الإنزيمات الصبغية وتسهيل إنتاج الميلانين [41]. يمنع cAMP نشاط الفسفرة PI3K و AKT ، ويقلل من فسفرة GSK3 لتحفيز نشاطه. يؤدي تنشيط تحويل إشارة cAMP إلى ارتباط MITF بمحفز التيروزيناز ، مما يؤدي إلى تحفيز تكوين الميلانين [41 ، 42]. منع تنشيط مسار AKT تخليق الميلانين عن طريق تقليل الإنزيمات الصبغية [41]. تم الإبلاغ عن كورديسيبين لتثبيط التخليق الحيوي للميلانين الناجم عن -MSH و IBMX عن طريق تثبيط الإنزيمات المرتبطة بتخليق الميلانين ، مثل التيروزيناز ، و TRP -1 ، و TRP -2 ، وقمع نشاط CREB و MITF ، وتفعيل PI3K / مسار AKT في خلايا سرطان الجلد B16F10 [43]. في نتائجنا ، يمنع K36E الفسفرة CREB. رفع K36E من التعبير عن p-AKT و p-GSK3 ، مما قد يقلل من نسخ MITF لقمع التعبير الجيني للتيروزيناز. أفادت دراسات سابقة أن تنشيط AKT يمنع تكون الميلانين في الخلايا الصباغية [33 ، 44]. وهكذا ، فإن K36E يثبط فرط التصبغ الناجم عن -MSH الناجم عن تنشيط AKT و GSK3 ، وبالتالي إنتاج MITF و CREB و tyrosinase و TRP -1 المنظم (الشكل 8).
يحفز التعرض للأشعة فوق البنفسجية إفراز -MSH في الخلايا الكيراتينية. يرتبط MSH بـ MC1R في الخلايا الصباغية ، مما يؤدي إلى إنتاج cAMP وتنشيط PKA [10]. يؤدي تحويل الإشارة المتعلق بمسار cAMP ، بما في ذلك تنشيط عوامل النسخ PKA و CREB ، إلى تنظيم MITF [45]. وبعد ذلك ، فسفوريلات PKA لتنشيط التعبير الجيني لـ MITF [46 ، 47]. تثبيط هيدروكسامات حمض النيكوتينيك تخليق الميلانين من خلال تنشيط مسارات إشارات MEK / ERK و AKT / GSK3 في خلايا سرطان الجلد B16F10 [48]. يمارس مسحوق تركيز الرمان المجفف تأثيرات التبييض عن طريق تقليل نشاط التيروزيناز وإنتاج الميلانين بشكل فعال في خلايا B16F10 من خلال تعطيل مسارات إشارات p38 و PKA / CREB في خلايا B16F10 [49]. يقلل تثبيط PI3K الناجم عن cAMP من فسفرة AKT وتنشيطه. في هذه الدراسة ، تم منع تعبير MITF الناجم عن -MSH بواسطة K36E و H -89 ، وهو أحد مثبطات PKA. بالإضافة إلى ذلك ، خففت المعالجة باستخدام K36E و H -89 بشكل كبير من تقليل تخليق الميلانين الناتج عن K36E. تشير نتائجنا إلى أن النشاط المضاد لتولد الميلانين لـ K36E يرتبط بمسار PKA وبالتالي يؤدي إلى تقليل تنظيم MITF (الشكل 8).
خاتمة
خفض K36E تعبير MITF عن طريق تثبيط الفسفرة CREB. بالإضافة إلى ذلك ، قام K36E بتثبيط تعبير MITF عن طريق تنظيم فسفرة AKT و GSK3 ، مما أدى لاحقًا إلى تثبيط التعبير عن التيروزيناز و TRP -1 وبالتالي خفض تخليق الميلانين الحيوي. يمكن تطبيق الخلايا الصباغية الطبيعية والدراسات في الجسم الحي لمزيد من التحقيق في تأثير K36E على تكوين الميلانين. في الختام ، قد يكون K36E مرشحًا لتنظيم تكون الميلانين ومن المحتمل أن يكون له تطبيقات مختلفة في منتجات تبييض البشرة في المستقبل.
شكر وتقدير
تم دعم هذا البحث من خلال المنح المقدمة من وزارة العلوم والتكنولوجيا (NSC 100-2320- B -039-002- MY3 ؛ MOST 104-2320- ب -039-006) ، CMU في إطار هدف خطة الجامعة العليا من وزارة التعليم ، وتايوان ، وتايوان ، ومركز التجارب السريرية والبحوث المتميز التابع لوزارة الصحة والرعاية الاجتماعية (MOHW 105- TDU-B -212-133019) ، والجامعة الطبية الصينية (CMU 102- آسيا -18).
توافر البيانات والمواد
يتم تضمين مجموعات البيانات التي تدعم استنتاجات هذه المقالة في المقالة.
مساهمات المؤلفين
كان كل من YHK و CYL و HMC مسؤولين عن تصميم الدراسة وتوفير التمويل البحثي. صممت PYW و CSW و PJS التجارب وقدمت التوجيه الفني. أجرى CCC و HMC العملية التجريبية. كتب YHK و YHK و CYL و HMC الورقة. كل الكتاب قراءة وافقت على المخطوط النهائي.
تضارب المصالح
الكتاب تعلن أنه ليس لديهم المصالح المتنافسة.
الموافقة على النشر
غير قابل للتطبيق.
موافقة الأخلاق والموافقة على المشاركة
استخدمت هذه الدراسة خطوط الخلايا المتاحة تجارياً ؛ وبالتالي ، لم تكن الموافقة الأخلاقية مطلوبة.
تفاصيل المؤلف
1 قسم العلوم الصيدلانية الصينية وموارد الطب الصيني ، جامعة الصين الطبية ، تايشونغ 404 ، تايوان. 2 قسم التكنولوجيا الحيوية ، جامعة آسيا ، تايشونغ 413 ، تايوان. 3 قسم مستحضرات التجميل ، جامعة الطب الصينية ، تايشونغ 404 ، تايوان. 4 قسم الأمراض الجلدية ، مستشفى جامعة الصين الطبية ، تايشونج 404 ، تايوان. 5 كلية الطب ، جامعة الطب الصينية ، تايشونغ 404 ، تايوان. 6 المتحف الوطني للأحياء البحرية والأكواريوم ، بينجتونج 944 ، تايوان.
مراجع
1. Solano F ، Briganti S ، Picardo M ، Ghanem G. عوامل نقص التصبغ: مراجعة محدثة للجوانب البيولوجية والكيميائية والسريرية. الدقة خلية الصباغ. 2006 ؛ 19 (6): 550-71.
2. Chiang HM، Chen HW، Huang YH، Chan SY، Chen CC، Wu WC، Wen KC. تكون الميلانين وعوامل نقص التصبغ الطبيعية. 2012.
3. Costin GE ، Hearing VJ. تصبغ جلد الإنسان: تعدل الخلايا الصباغية لون الجلد استجابة للإجهاد. FASEB J. 2007 ؛ 21 (4): 976-94.
4. Kondo T ، Hearing VJ. تحديث في تنظيم وظيفة الخلايا الصباغية في الثدييات وتصبغ الجلد. القس ديرماتول الخبير. 2011 ؛ 6 (1): 97-108.
5. Yamaguchi Y ، Hearing VJ. العوامل الفسيولوجية التي تنظم تصبغ الجلد. العوامل الحيوية. 2009 ؛ 35 (2): 193-9.
6. سماع VJ. معالم في الخلايا الصباغية / تكون الميلانين. J إنفست ديرماتول. 2011 ؛ 131 (E1): E1.
7. Chiang HM، Chien YC، Wu CH، Kuo YH، Wu WC، Pan YY، Su YH، Wen KC. المستخلص المائي الكحولي من رهوديولا الوردية L. (Crassulaceae) وتحللها المائي يمنع تكون الميلانين في خلايا B16F 0 من خلال تنظيم مسار CREB / MITF / tyrosinase. الغذاء تشيم توكسيكول. 2014 ؛ 65: 129-39.
8. Wen KC ، Chang CS ، Chien YC ، Wang HW ، Wu WC ، Wu CS ، Chiang HM. Tyrosol ونظائرها تمنع تكوين الميلانين الناجم عن هرمون ألفا الصباغ. علوم Int J Mol. 2013 ؛ 14 (12): 23420–40.
9. Cui R و Widlund HR و Feige E و Lin JY و Wilensky DL و Igras VE و D'Orazio J و Fung CY و Schanbacher CF و Granter SR et al. الدور المركزي لـ p53 في الاستجابة للتسمير وفرط التصبغ المرضي. خلية. 2007 ؛ 128 (5): 853-64.
10. Hocker TL، Singh MK، Tsao H. Melanoma الوراثة والنهج العلاجية في القرن الحادي والعشرين: الانتقال من شاطئ البحر إلى جانب السرير. J إنفست ديرماتول. 2008 ؛ 128 (11): 2575-95.
11. Drira R، Sakamoto K. Isosakuranetin، 4′-O-methylated flavonoid، يحفز تكوين الميلانين في خلايا سرطان الجلد B16BL6 الفئران. علوم الحياة. 2015 ؛ 143: 43-9.
12. Chou TH ، Ding HY ، Lin RJ ، Liang JY ، Liang CH. تثبيط تكوين الميلانين والأكسدة بحمض البروتوكاتيكويك من Origanum vulgare (الأوريجانو). J نات برود. 2010 ؛ 73 (11): 1767-1774.
13. يوم جي جي ، مين S ، كيم سي. 2،3،5 ، 6- ينظم Tetramethylpyrazine من Ephedra sinica تكوين الميلانين والالتهاب في نظام الاستزراع المشترك للخلايا الكيراتينية / الورم الميلانيني المستحث بالأشعة فوق البنفسجية. إنت إمونوفارماكول. 2014 ؛ 18 (2): 262–9.
14. Chiang HM، Chen CW، Lin TY، Kuo YH. الكافيين N-phenethyl and photodamage: حماية الجلد عن طريق منع تحلل البروكولاجين من النوع الأول وتحفيز إنتاج الكولاجين. الغذاء تشيم توكسيكول. 2014 ؛ 72 ج: 154–61.
15. Kuo YH، Chen CW، Chu Y، Lin P، Chiang HM. دراسات في المختبر وفي الجسم الحي حول التأثير الوقائي لـ N-Phenethyl Caffeamide ضد التلف الضوئي للجلد. بلوس واحد. 2015 ؛ 10 (9): e0136777.
16. Shimoda H، Shan SJ، Tanaka J، Maoka T. beta-Cryptoxanthin يقمع تكوين الميلانين المستحث بالأشعة فوق البنفسجية في الفأر: تورط تثبيط البروستاغلاندين E2 ومسارات الهرمون المنبه للخلايا الصباغية. فارماكول ياء. 2012 ؛ 64 (8): 1165-1176.
17. Okombi S ، Rival D ، Bonnet S ، Mariotte AM ، Perrier E ، Boumendjel A. نظائرها من N-hydroxycinnamoylphenalkylamides كمثبطات لتيروزيناز الخلايا الصباغية البشرية. بيورج ميد كيم ليت. 2006 ؛ 16 (8): 2252-5.
18. Bellei B، Pitisci A، Izzo E، Picardo M. تثبيط تكوين الميلانين بفئة مركبات بيريدينيل إيميدازول: احتمال تورط مسار إشارات Wnt / beta-catenin. بلوس واحد. 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 ، وآخرون. التأثير المثبط لتكوين الميلانين والتكوين عن طريق الجلد لجينسنوسيد Rb1. AAPS PharmSciTech. 2014 ؛ 15 (5): 1252–62.
20. Suwannalert P ، Kariya R ، Suzu I ، Okada S. تأثيرات Salacia reticulata على المؤكسدات المضادة للخلية وتثبيط تكوين الميلانين في خلايا الورم الميلانيني B16 المشعّة بالأشعة فوق البنفسجية alpha-MSH. نات برود كومون. 2014 ؛ 9 (4): 551-4.
21. Chou YC، Sheu JR، Chung CL، Chen CY، Lin FL، Hsu MJ، Kuo YH، Hsiao G. Nuclear-Target Inhibition of NF-kappaB on MMP -9 من إنتاج N -2- ( 4- بروموفينيل) إيثيل كافيين في الخلايا أحادية الخلية البشرية. تشيم بيول تتفاعل. 2010 ؛ 184 (3): 403-12.
22. Chiang HM، Lin JW، Hsiao PL، Tsai SY، Wen KC. تحفز التحلل المائي لنباتات الحمضيات على تكوين الميلانين مما يحمي من تلف الجلد الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية. Phytother Res. 2011 ؛ 25 (4): 569–76.
23. Chiang HM، Ko Y، Shih I، Wen K. تطوير كعكة النبيذ كعامل مبيض للبشرة ومرطب. الشرج المخدرات الغذاء ي. 2011 ؛ 19 (2): 223-9.
24. Chiang HM، Chen HC، Lin TJ، Shih IC، Wen KC. يخفف مستخلص Michelia alba من التعبير المستحث بـ UVB عن البروتينات المعدنية للمصفوفة عبر مسار MAP kinase في الخلايا الليفية الجلدية البشرية. الغذاء تشيم توكسيكول. 2012 ؛ 50 (12): 4260-9.
25. Salucci S، Burattini S، Battistelli M، Buontempo F، Canonico B، Martelli AM، Papa S، Falcieri E. Tyrosol يمنع موت الخلايا المبرمج في الخلايا الكيراتينية المشععة. علوم ديرماتول ي. 2015 ؛ 80 (1): 61-8.
26. Zhang Y، Helke KL، Coelho SG، Valencia JC، Hearing VJ، Sun S، Liu B، Li Z. الدور الأساسي للمرافق الجزيئي gp96 في تنظيم تكون الميلانين. الخلايا الصباغية Res Melanoma Res. 2014 ؛ 27 (1): 82-9.
27. Park H، Song KH، Jung PM، Kim JE، Ro H، Kim MY، Ma JY. التأثير التثبيطي لأبيجينين من مستخلص Fructus Arctii على تخليق الميلانين عن طريق قمع تعبير Tyrosinase. التكملة المستندة إلى الأدلة Alternat Med: eCAM. 2013 ؛ 2013: 965312.
28. Chiang HM، Lin TJ، Chiu CY، Chang CW، Hsu KC، Fan PC، Wen KC. يمنع مستخلص الكوفي أرابيكا ومكوناته التشيخ الضوئي عن طريق قمع تعبير MMPs ومسار كيناز MAP. الغذاء تشيم توكسيكول. 2011 ؛ 49 (1): 309–18.
29. Chiang HM، Chiu HH، Liao ST، Chen YT، Chang HC، Wen KC. يخفف مستخلص Flemingia macrophylla الغني بالإيسوفلافونويد تلف الجلد الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية عن طريق مسح أنواع الأكسجين التفاعلية وتمنع MAP Kinase و MMP التعبير. مكمل قائم على الأدلة من التيرنات ميد. 2013 ؛ 2013: 12.
30. Bertolotto C ، Bille K ، Ortonne JP ، Ballotti R. يتضمن تنظيم التعبير الجيني للتيروزيناز بواسطة cAMP في خلايا سرطان الجلد B16 نموذجين CATGTG يحيطان بصندوق TATA: تأثير المنتج الجيني للميكروفيلم. J خلية بيول. 1996 ؛ 134 (3): 747-55.
31. Korner A، Pawelek J. Mammalian tyrosinase يحفز ثلاثة تفاعلات في التخليق الحيوي للميلانين. العلوم (نيويورك ، نيويورك). 1982 ؛ 217 (4565): 1163-5.
32. Tripathi RK، Hearing VJ، Urabe K، Aroca P، Spritz RA. رسم الخرائط الطفرية للأنشطة التحفيزية للتيروزيناز البشري. J بيول كيم. 1992 ؛ 267 (33): 23707-12.
33. Slominski A، Tobin DJ، Shibahara S، Wortsman J. تصبغ الميلانين في جلد الثدييات وتنظيمه الهرموني. فيسيول القس .2004 ؛ 84 (4): 1155-228.
34. Fu YT، Lee CW، Ko HH، Yen FL. تعمل مقتطفات من Artocarpus communis على تقليل تكوين الميلانين الذي يسببه الهرمون الناجم عن تحفيز الخلايا الصباغية ألفا من خلال تنشيط مسارات إشارات ERK و JNK. مجلة ScientificWorldJournal. 2014 ؛ 2014: 724314.
35. Chou TH ، Ding HY ، Hung WJ ، Liang CH. الخصائص المضادة للأكسدة وتثبيط تكوين الميلانين المحفز للهرمون ألفا الميلانيني من الفانيلين وحمض الفانيليك من Origanum vulgare. إكسب ديرماتول. 2010 ؛ 19 (8): 742-50.
36. Kumar KJ، Yang JC، Chu FH، Chang ST، Wang SY. Lucidone ، مثبط جديد للميلانين من ثمرة Lindera erythroderma Makino. Phytother Res. 2010 ؛ 24 (8): 1158–65.
37. Liu Q، Kim C، Jo YH، Kim SB، Hwang BY، Lee MK. التوليف والتقييم البيولوجي لمشتقات الريسفيراترول كمثبطات لتكوين الميلانين. جزيئات (بازل ، سويسرا). 2015 ؛ 20 (9): 16933–45.
38. Jimenez-Cervantes C، Solano F، Kobayashi T، Urabe K، Hearing VJ، Lozano JA، Garcia-Borron JC. وظيفة إنزيمية جديدة في المسار الميلانيني. 5 ، 6- ثنائي هيدروكسي إندول -2- نشاط أوكسيديز حمض الكربوكسيل للبروتين المرتبط بالتيروزينيز -1 (TRP1). J بيول كيم. 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. يعمل البروتين 1 المرتبط بالتيروزيناز (TRP1) كأكسيداز DHICA في تخليق الميلانين الحيوي. EMBO J. 1994 ؛ 13 (24): 5818-25.
40. Gaggioli C ، Busca R ، Abbe P ، Ortonne JP ، Ballotti R. عامل النسخ المرتبط بالميكروفيلم (MITF) مطلوب ولكنه غير كافٍ للحث على التعبير عن الجينات الميلانينية. الدقة خلية الصباغ. 2003 ؛ 16 (4): 374-82.
41. Khaled M ، Larribere L ، Bille K ، Aberdam E ، Ortonne JP ، Ballotti R ، Bertolotto C. يتم تنشيط Glycogen synthase kinase 3beta بواسطة cAMP ويلعب دورًا نشطًا في تنظيم تكون الميلانين. J بيول كيم. 2002 ؛ 277 (37): 33690-7.
42. Khaled M، Larribere L، Bille K، Ortonne JP، Ballotti R، Bertolotto C. عامل النسخ المرتبط بالميكروفيلم هو هدف لمسار فوسفاتيديلينوسيتول -3- كيناز. J إنفست ديرماتول. 2003 ؛ 121 (4): 831-6.
43. Shao YY، Chen CC، Wang HY، Chiu HL، Hseu TH، Kuo YH. المكونات الكيميائية لكافورات أنتروديا مغمورة في مرق كامل. نات برود ريس. 2008 ؛ 22 (13): 1151–115.
44. Oka M و Nagai H و Ando H و Fukunaga M و Matsumura M و Araki K و Ogawa W و Miki T و Sakaue M و Tsukamoto K وآخرون. تنظيم تكون الميلانين من خلال مسار فوسفاتيديلينوسيتول 3- كيناز-أكت في خلايا الورم الميلانيني G361 البشرية. J إنفست ديرماتول. 2000 ؛ 115 (4): 699-703.
45. Busca R، Ballotti R. Cyclic AMP مرسال رئيسي في تنظيم تصبغ الجلد. الدقة خلية الصباغ. 2000 ؛ 13 (2): 60-9.
46. Shibahara S، Takeda K، Yasumoto K، Udono T، Watanabe K، Saito H، Takahashi K. عامل النسخ المرتبط بصغر العيون (MITF): تعدد في البنية والوظيفة والتنظيم. J Invest Dermatol Symp Proc / Soc Invest Dermatol، Inc [و] Eur Soc Dermatol Res. 2001 ؛ 6 (1): 99-104.
47. Lee JY ، Choi HJ ، Chung TW ، Kim CH ، Jeong HS ، Ha KT. حمض الكافيين إستر الفينيثيل يثبط ألفا-ميلانوسايت التي تحفز هرمون الميلانين المستحثة من خلال قمع نشاط معاملات ميكروفثاليما أسانسيركتور عامل النسخ المصاحب. J نات برود. 2013 ؛ 76 (8): 1399-405.
48. Huang GJ، Huang SS، Lin SS، Shao YY، Chen CC، Hou WC، Kuo YH. أدت التأثيرات المسكنة وآليات مكافحة التهاب إرغوستاترين -3 بيتا أول من Antrodia camphorate إلى غمر مرق كامل في الفئران. جي أغريك فود تشيم. 2010 ؛ 58 (12): 7445-52.
49. Tsai TC، Tung YT، Kuo YH، Liao JW، Tsai HC، Chong KY، Chen HL، Chen CM. التأثيرات المضادة للالتهابات لكافور أنتروديا ، وهو دواء عشبي ، في نموذج إقفار جلد الفأر. ي إثنوفارماكول. 2015 ؛ 159: 113–21.
For more information:1950477648nn@gmail.com
