Anti-aldringseffekter af nanovesikler afledt af Cistanche
Mar 28, 2023
3.5. Regulering af ekstracellulær matrix og antioxidantgen ved behandling med Cistanche i den UVI-inducerede senescensmodel
For at bekræfteanti-aging egenskaber af Cistanchesi enUV-induceret senescensmodel med hensyn til molekylærbiologi, mRNA-ekspression af alderdomsrelateret ECM-produktion ogantioxidant genblev undersøgt med qPCR. Resultaterne af qPCR viser, at COL1 og ELASTIN blev reduceret efter UV-bestråling, og behandling med Cistanches resulterede i signifikant øget COL1; ELASTIN var dog ikke forhøjet. Antioxidantgenerne, SOD2 og HMOX1, blev reduceret ved UV-bestråling og øget ved behandling med Cistanches (Figur 5a). Derudover viser resultaterne af immunfluorescensanalyse nedsat ekspression af kollagen type 1 i UV-inducerede senescent HDF'er, som blev øget ved behandling med Cistanches (figur 5b, c). Disse resultater viser, at Cistanches øger ECM-produktionen og det alderdomsreducerende antioxidantgen.
Figur 5. Regulering af ekstracellulær matrix og antioxidantgen ved behandling medCistancheri den UV-inducerede senescensmodel. (a) mRNA-ekspression af COL1, ELASTIN, SOD2 og HMOX1 inUV-inducerede senescent HDF'er efter behandling medCistancher. (b) Immunfluorescensanalyse af kollagen type 1 af UV-inducerede senescerende HDF'er efter behandling med Cistanches. (C) Ouantitative data for immunfluorescensanalyse. Signifikante forskelle mellem grupper blev bestemt ved envejs ANOVA (* p < 0.05, ** p < 0.01,* plus * p < 0,001).
Klik her for at få Cistanche-ekstrakt til anti-aging
4. Diskussion
I denne undersøgelse undersøgte vi spørgsmålet om, hvorvidt nanovesiklerne afledt af TMSC'er kan udøve anti-aging egenskaber. Vi isolerede og bekræftede karakteristika ved TMSC'er ogCistancher. TMSC'er var stærkt proliferative MSC-lignende celler ogCistancherhavde egenskaber svarende til exosomes.Cistancheraccelererede spredningen og reducerede senescens-associerede -galactosidase-aktiviteter og vinculin-ekspression i fokal adhæsion af begge senescerende HDF'er. ECM-produktion og antioxidantgenet involveret i cellulær senescens blev opreguleret i de senescerende HDF'er ved behandling med Cistanches. Med disse resultater foreslår vi, at Cistanches kan bruges til hudforyngelse og anti-aging formål.
I det sidste årti er det dårlige udbytte og den ineffektive separationsprocedure for exosomproduktion blevet udfordret [19]. For at overvinde disse problemer søgte vi at producere exosom-mimetiske nanovesikler fra humane tonsil-afledte mesenkymale stamceller ved hjælp af en relativt simpel ekstruderingsprocedure [33]. I denne undersøgelse, selvom de sammenlignende data for karakteristika med exosomer ikke er vist, udtrykker Cistancher de exosom-specifikke markører (CD9 og CD63), og størrelsen af Cistanches svarer til exosomes, hvilket betyder, at Cistanches egenskaber svarer til. dem af exosomer, og Cistanches kan anvendes som et alternativ til exosom-terapier.
Det er blevet rapporteret, at mRNA- og miRNA-profilerne af exosomer adskiller sig fra deres oprindelige celler [13]. Her har talrige stykker forskning afsløret den specifikke markør i exosomer for at demonstrere mekanismen for vævsregenerering medieret af exosomer. For eksempel, Ying et al. demonstreret, at exosom-medieret levering af miR-155 regulerer insulinfølsomhed og glucosehomeostase [34]. Xin et al. rapporterede, at mesenkymale stamcelle-afledte exosomer overføres til neuroner og astrocytter, og exosom-medieret miR-133 spiller en nøglerolle i neurologisk genopretning efter slagtilfælde [35]. Selvom de præsenterede resultater viser, at Cistanches kan bruges som et alternativ til exosomer til hudforyngelse, er mekanismen for regulering af cellulær senescens via behandling med Cistanches uklar. Derfor planlægger vi i yderligere undersøgelse at opdage nøglemarkøren for Cistanches i reguleringen af cellulær senescens.
Cellulær senescens er karakteriseret som en irreversibel standsning af cellevækst, som sker gennem vekslen mellem det fokale adhæsive cytoskelet [2,3]. I denne undersøgelse blev cellulær senescens induceret af både passage-associerede senescerende HDF'er og UV-inducerede senescerende HDF'er, og Cistanches reducerede cellulær senescens og øgede celleproliferation, antioxidant-genekspression og ekstracellulær matrixproduktion. Ekspressionen af ELASTIN var imidlertid øget i de passage-associerede senescent HDF'er, men ikke i de UV-inducerede senescent HDF'er. Vores forudsigelse er en forskel i alderdomsinduktionsmekanismen for begge senescensmodeller. Det er blevet rapporteret, at senescens kan induceres af forskellige faktorer, og vejen for senescence-induktion kan være forskellig i hver stimuli [36]. Især Pascal et al. rapporterede forskellige mRNA-profiler blandt repræsentative cellulære senescensmodeller, herunder en replikativ senescensmodel, tert-butylhydroperoxid-induceret senescensmodel og EtOH-induceret senescensmodel [37]. I betragtning af disse rapporter planlægger vi at udforske rollen som alderdom i reguleringen af ekstracellulære matrixekspression i hver modelleringsprocedure, hvilket kan give yderligere forskning til hudforyngelse.
Den næste grænse for exosom-mimetiske nanovesikler til hudforyngelse er demonstration af det regenerative potentiale fra ex vivo til kliniske forsøg. I denne undersøgelse bestemte vi de proangiogene og antiinflammatoriske virkninger af ekstracellulære vesikler, som vil være nyttige i regenerativ medicin.
Denne undersøgelse viste, at nanovesikler afledt af humane tonsil-afledte mesenkymale stamceller deler karakteristika med exosomer ogøge spredningen af senescent HDF'er. De senescens-associerede -galactosidase-aktiviteter og vinkulinekspression i senescensceller blev reduceret medbehandling med Cistanches. Genekspressionen af den ekstracellulære matrixproduktion og antioxidantgenet blev forbedret ved behandling med Cistanches. Disse resultater kan bidrage til udviklingen af hudforyngende værktøjer og ønskværdige kosmetiske produkter, når først den kliniske undersøgelse viser lovende effektivitet.
Erklæring om informeret samtykke:Informeret samtykke blev opnået fra alle forsøgspersoner involveret i undersøgelsen.
Erklæring om datatilgængelighed:Detaljer er præsenteret i artiklen i form af tabeller, fifigurer og billeder i resultater.
Interessekonflikter:Forfatterne erklærer ingen interessekonflikt
UV Ultraviolet B
Referencer
1. Herranz, N.; Gil, J. Mekanismer og funktioner af cellulær senescens. J. Clin. Undersøg. 2018, 128, 1238-1246. [CrossRef] [PubMed]
2. Nishio, K.; Inoue, A. Ældringsrelaterede ændringer af cytoskelet: Ekstraordinær produktion af vimentin, der forankrer cytoplasmatisk p53 i ældende humane fifibroblaster. Histochem. Cell Biol. 2005, 123, 263-273. [CrossRef] [PubMed]
3. Moujaber, O.; Fishbein, F.; Omran, N.; Liang, Y.; Colmegna, I.; Presley, JF; Stochaj, U. Cellulær senescens er forbundet med reorganisering af mikrotubulus cytoskelettet. Celle. Mol. Life Sci. 2019, 76, 1169-1183. [CrossRef] [PubMed]
4. Bu, H.; Wedel, S.; Cavinato, M.; Jansen-Dürr, P. MicroRNA-regulering af oxidativ stress-induceret cellulær senescens. Oxidativ Med. Celle. Longev. 2017, 2017. [CrossRef]
5. Chen, J.-H.; Ozanne, SE; Hales, CN Metoder til cellulær senescence-induktion ved hjælp af oxidativ stress. I biologisk aldring; Springer: Berlin/Heidelberg, Tyskland, 2007; s. 179–189.
6. Lee, S.; Jeong, S.-Y.; Lim, W.-C.; Kim, S.; Park, Y.-Y.; Sun, X.; Youle, RJ; Cho, H. Mitokondriel fission og fusionsmediatorer, hFis1 og OPA1, modulerer cellulær senescens. J. Biol. Chem. 2007, 282, 22977-22983. [CrossRef] [PubMed]
7. Vasileiou, PV; Evangelou, K.; Vlasis, K.; Fildisis, G.; Panayiotidis, MI; Chronopoulos, E.; Passias, P.-G.; Kouloukoussa, M.; Gorgoulis, VG; Havaki, S. Mitokondriel homeostase og cellulær senescens. Cells 2019, 8, 686. [CrossRef]
8. Yang, Y.; Li, S. Mælkebøtteekstrakter beskytter menneskelige hudfibroblaster mod UVB-skader og cellulær senescens. Oxidativ Med. Celle. Longev. 2015, 2015. [CrossRef] [PubMed]
9. Helenius, M.; Mäkeläinen, L.; Salminen, A. Dæmpning af NF-KB-signaleringsrespons på UVB-lys under cellulær senescens. Exp. Cell Res. 1999, 248, 194-202. [CrossRef]
10. Hessvik, NP; Llorente, A. Aktuel viden om exosom biogenese og frigivelse. Cell Mol. Life Sci. 2018, 75, 193-208. [CrossRef] [PubMed]
11. Lai, RC; Yeo, RWY; Tan, KH; Lim, SK Exosomes for drug delivery - En ny applikation til den mesenkymale stamcelle. Biotechnol. Adv. 2013, 31, 543-551. [CrossRef]
12. Shao, H.; Chung, J.; Lee, K.; Balaj, L.; Min, C.; Carter, BS; Hochberg, FH; Breakefifield, XO; Lee, H.; Weissleder, R. Chip-baseret analyse af exosomal mRNA, der medierer lægemiddelresistens i glioblastom. Nat. Commun. 2015, 6, 1-9. [CrossRef] [PubMed]
13. Valadi, H.; Ekström, K.; Bossios, A.; Sjöstrand, M.; Lee, JJ; Lötvall, JO Exosom-medieret overførsel af mRNA'er og mikroRNA'er er en ny mekanisme for genetisk udveksling mellem celler. Nat. Cell Biol. 2007, 9, 654-659. [CrossRef]
14. Yuan, D.; Zhao, Y.; Banks, WA; Bullock, KM; Haney, M.; Batrakova, E.; Kabanov, AV Makrofage-eksosomer som naturlige nanobærere til proteinlevering til betændt hjerne. Biomaterialer 2017, 142, 1-12. [CrossRef] [PubMed] 15. Choi, EW; Seo, MK; Woo, EY; Kim, SH; Park, EJ; Kim, S. Exosomer fra humane fedtafledte stamceller fremmer spredning og migration af hudfifibroblaster. Exp. Derm. 2018, 27, 1170-1172. [CrossRef]
16. Kim, S.; Lee, SK; Kim, H.; Kim, TM Exosomer udskilt fra inducerede pluripotente stamcelle-afledte mesenkymale stamceller accelererer hudcelleproliferation. Int. J. Mol. Sci. 2018, 19, 3119. [CrossRef]
17. Zhang, B.; Wang, M.; Gong, A.; Zhang, X.; Wu, X.; Zhu, Y.; Shi, H.; Wu, L.; Zhu, W.; Qian, H.; et al. HucMSC-Exosome Mediated-Wnt4-signalering er påkrævet for kutan sårheling. Stamceller 2015, 33, 2158-2168. [CrossRef] [PubMed]
18. Kim, YJ; Yoo, SM; Park, HH; Lim, HJ; Kim, YL; Lee, S.; Seo, KW; Kang, KS Exosomer afledt af humane mesenkymale stamceller fra navlestrengsblod stimulerer foryngelse af menneskelig hud. Biochem. Biofys. Res. Commun. 2017, 493, 1102-1108. [CrossRef]
19. Li, X.; Corbett, AL; Taatizadeh, E.; Tasnim, N.; Lille, JP; Garnis, C.; Daugaard, M.; Guns, E.; Hoorfar, M.; Li, ITS Udfordringer og muligheder inden for exosom forskning-Perspektiver fra biologi, teknik og cancerterapi. APL Bioeng. 2019, 3, 011503. [CrossRef] [PubMed]
20. Kaneti, L.; Bronshtein, T.; Malkah Dayan, N.; Kovregina, I.; Letko Khait, N.; Lupu-Haber, Y.; Fliman, M.; Schoen, BW; Kaneti, G.; Machluf, M. Nanoghosts som en ny, naturlig, ikke-viral genleveringsplatform, der målretter sikkert mod flere kræftformer. Nano Lett. 2016, 16, 1574-1582. [CrossRef]
21. Ou, Y.-H.; Zou, S.; Goh, WJ; Wang, J.-W.; Wacker, M.; Czarny, B.; Pastorin, G. Celle-afledte nanovesikler som exosom-mimetika til lægemiddelleveringsformål: Anvendelser og anbefalinger. I Bio-Carrier Vectors; Springer: Berlin/Heidelberg, Tyskland, 2021; s. 147–170.
22. Oieni, J.; Lolli, A.; D'Atri, D.; Kops, N.; Yayon, A.; van Osch, GJ; Machluf, M. Nano-spøgelser: Nye biomimetiske nano-vesikler til levering af antisense-oligonukleotider. J. Kontrol. Udgivelse 2021, 333, 28-40. [CrossRef]
23. Yang, J.; Zhang, X.; Liu, C.; Wang, Z.; Deng, L.; Feng, C.; Tao, W.; Xu, X.; Cui, W. Biologisk modificerede nanopartikler som theranostiske bionanomaterialer. Prog. Mater. Sci. 2021, 118, 100768. [CrossRef]
24. Kumar, P.; Bose, PP Makrofag spøgelse fanget amphotericin B: En ny leveringsstrategi mod eksperimentel visceral leishmaniasis. Drug Deliv. Overs. Res. 2019, 9, 249-259. [CrossRef]
25. Bose, RJ; Lee, S.-H.; Park, H. Biofunktionaliserede nanopartikler: En ny platform til levering af lægemidler til forskellige sygdomsbehandlinger. Drug Discov. I dag 2016, 21, 1303-1312. [CrossRef] 26. Hwang, J.; Zheng, M.; Wiraja, C.; Cui, M.; Yang, L.; Xu, C. Omprogrammering af makrofager med makrofagcellemembranafledte nanoghosts. Nanoscale Adv. 2020, 2, 5254-5262. [CrossRef]
27. Bose, RJ; Kim, BJ; Arai, Y.; Han, I.-b.; Moon, JJ; Paulmurugan, R.; Park, H.; Lee, S.-H. Biomanipulerede stamcellemembranfunktionaliserede nanobærere til terapeutisk målretning af svær iskæmi i bagbenet. Biomaterialer 2018, 185, 360-370. [CrossRef] [PubMed]
Spørg for mere:
E-mail:wallence.suen@wecistanche.com Whatsapp plus 86 15292862950