Effekter af FGIN-1-27 på pigmentering i zebrafisk

Ifølge relevante undersøgelser,cistancheer en almindelig urt, der er kendt som "mirakelurten, der forlænger livet". Dens hovedkomponent er cistanosid, som har forskellige virkninger såsom antioxidant, anti-inflammatorisk og immunfunktionsfremme. Mekanismen mellem cistanche oghudblegningligger iantioxidantvirkning af cistanche-glykosider.Melanini menneskelig hud produceres ved oxidation af tyrosin katalyseret aftyrosinase, og oxidationsreaktionen kræver deltagelse af ilt, så de iltfrie radikaler i kroppen bliver en vigtig faktor, der påvirker melaninproduktionen. Cistanche indeholdercistanoside, som er en antioxidant og kan reducere dannelsen af ​​frie radikaler i kroppen, såledeshæmmer melaninproduktionen.

Klik på Desert Cistanche Benefits

For flere oplysninger: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501

Zebrafisk har melaninpigmenter på overfladen, hvilket muliggør enkel observation af pigmentering uden komplicerede eksperimentelle procedurer (Choi et al., 2007). PTU, en potent inhibitor af melanogenese, bruges meget i zebrafiskforskning (Elsalini og Rohr, 2003). I denne undersøgelse blev PTU brugt som en positiv kontrol. Som vist i figur 6 hæmmede FGIN-1-27 signifikant kropspigmenteringen af ​​zebrafisk, svarende til PTU.

FGIN-1-27 Reduceret UVB-induceret hyperpigmentering i marsvines hud

UVB-induceret hyperpigmenteringsmodel i brune marsvin blev brugt til at undersøge blegningseffekten af ​​FGIN -1-27 in vivo. Som vist i figur 7A indikerede repræsentative fotografier af marsvinehud, at FGIN-1-27 (1 procent) signifikant undertrykte pigmentering sammenlignet med vehikelbehandlingen. For yderligere at vurdere graden af ​​pigmentering kontrollerede vi L-værdien (lysstyrkeindeks) ved hjælp af et spektrofotometer. ΔL-værdien for FGIN-1-27-gruppen var markant højere end den for vehikelgruppen efter 3 ugers behandling, hvilket tyder på, at FGIN-1-27 reducerede UVB-induceret hyperpigmentering i marsvinehud (figur 7B). Masson-Fontana ammoniaksølvfarvning af hudvæv viste, at FGIN-1-27 signifikant hæmmede UVB-induceret pigmentering i det epidermale basale lag (figur 7C). Immunhistokemisk farvning af et melanocytmarkørprotein, S-100, afslørede, at melanocyttal ikke var påvirket af FGIN-1-27 (figur 7D, E). Disse resultater viser, at FGIN-1-27 har blegende effekter på UV-induceret hyperpigmentering in vivo.

DISKUSSION

Ifølge Global Industry Analysts vil det globale blegningsmarked nå $31,2 milliarder i 2024 (Kim et al., 2019). Mange forskningsgrupper fokuserer deres bestræbelser på at belyse nye og effektive blegemidler. Selvom der er udviklet masser af midler, blev kun nogle få vist at være terapeutisk effektive på grund af cytotoksicitet og svag effekt (Kim et al., 2008; Singh et al., 2016). Derfor er det nødvendigt at fortsætte med at opdage mere effektive og sikrere hudblegemidler.

I den aktuelle undersøgelse hæmmede FGIN-1-27 basal melanogenese og reverserede -MSH, OAG eller ET-1-induceret melaninstigning uden at påvirke cellelevedygtigheden (figur 1 og 5). Tyrosinase, TRP-1 og TRP-2 er nøgleenzymer i melanogenese, mens -MSH og ET-1 fremmer pigmentering ved at øge ekspressionen af ​​disse tre afgørende melanogene enzymer (Rzepka et al. , 2016; Corre et al., 2004; Regazzetti et al., 2015). Vores resultater antydede, at FGIN-1-27 undertrykte -MSH eller ET-1-induceret tyrosinase, TRP-1 og TRP-2 ekspressionsstigning (figur 2A, B). Tyrosinaseaktivitet er afgørende for melanogenese (Rzepka et al., 2016). 1-Oleoyl-2-acetyl-sn-glycerol (OAG) er en syntetisk, membrangennemtrængelig diacylglycerol (DAG)-analog, der har vist sig at øge aktiviteten af ​​tyrosinase (Thébault et al., 2005). Interessant nok hæmmede FGIN-1-27 markant OAG-induceret tyrosinaseaktivitetsstigning, og ekspressionen af ​​tyrosinase ændrede sig ikke signifikant efter 12 timers behandling (figur 2C, D). Svampetyrosinaseaktivitetsassay viste, at FGIN-1-27 ikke direkte hæmmede tyrosinaseaktivitet, hvilket antydede, at FGIN-1-27 ikke var en direkte hæmmer af tyrosinase (figur 2E). Microphthalmia-associeret transkriptionsfaktor (MITF) er en master transkriptionsfaktor for melanogenese og opregulerer ekspressionen af ​​tyrosinase, TRP-1 og TRP-2 (Levy og Fisher, 2011; Kawasaki et al., 2008) . De nuværende undersøgelser viste, at FGIN-1-27 undertrykte basal, -MSH og ET-1-induceret MITF-ekspressionsforøgelse (figur 3). Som nævnt ovenfor hæmmer FGIN-1-27 melanogenese ved at mindske ekspressionen af ​​MITF, tyrosinase, TRP-1 og TRP-2 og hæmmer tyrosinaseaktiviteten, hvilket er i modstrid med tidligere undersøgelser, der antydede MDR aktivering kan øge melanogenese (Lv et al., 2019). Der er to mulige forklaringer på denne effekt. I betragtning af de modsatrettede funktionelle aktiviteter af FGIN-1-27 vs. diazepam, spekulerer vi i, at FGIN-1-27 er en MDR invers agonist snarere end generelt betragtet som en agonist i melanocytter. Ydermere er mange mekanismer også involveret i effekten af ​​FGIN-1-27 til tider, hvilket måske tilslører MDR-aktiveringens rolle. Yderligere omfattende undersøgelser er nødvendige for at afsløre funktionen og den underliggende mekanisme af FGIN-1-27 og MDR i melanocytter.

Overdreven UV-bestråling anses for at være en vigtig årsag til mørkfarvning af huden (Abdel-Naser et al., 2003). Efter eksponering for UV-stråling blev keratinocytter og melanocytter aktiveret og produceret -melanocytstimulerende hormon (-MSH), diacylglycerol (DAG) og endothelin-1 (ET-1) (D'Mello et al. ., 2016; Bae-Harboe og Park, 2012). -MSH, ET-1 og DAG påvirker melaninsyntesen gennem intracellulære signalveje. Når -melanocyt-stimulerende hormon (-MSH) binder til melanocortin-1-receptoren (MC1R), forhøjes det intracellulære niveau af cAMP, og PKA/CREB-vejen aktiveres, hvilket til sidst fremmer melanogenese (Corre et al., 2004; Rzepka et al., 2016). OAG kunne aktivere PKC-, som phosphorylerer serinrester på det cytoplasmatiske domæne af tyrosinase og aktiverer det (Kim et al., 2006; Kawaguchi et al., 2012; Yuan og Jin, 2018). MAPK-signalveje inklusive ekstracellulær p38, ERK og JNK kunne regulere melaninsyntese (Zhou et al., 2014). Aktiveringen af ​​p38-signalvejen reducerede udtrykket af MITF og fremmer melanogenese (Hirata et al., 2007). ERK- og JNK-vejens rolle i melanogenese er fortsat kontroversiel (Lee et al., 2013; Peng et al., 2014). Endothelin-1 (ET-1) blev rapporteret at inducere melanogenese via aktiveringen af ​​ERK og p38 (Park et al., 2015; Regazzetti et al., 2015). Desuden kunne krydstale mellem PKA og PKC- forstærke den melanogene effekt, og MAPK giver mødepunkter for krydstale mellem disse signalveje (Lee og Noh, 2013). En stor del opmærksomhed har løbende fokuseret på udviklingen af ​​nye hudblegende midler, som hæmmede melanogenese ved at regulere pigmenteringsrelaterede signalveje. Kim et al. forskning indikerede, at piperlonguminin hæmmede PKA/CREB-medieret melanogenese, men ikke påvirkede PKC-medieret melanogenese (Kim et al., 2006). Desuden havde A nedsat melanogenese via påvirkende ERK-veje, men havde ingen effekt på PKA/CREB-veje (Fujimoto et al., 1988). I denne undersøgelse reducerede FGIN-1-27 ekspressionen af ​​PKC-, p-PKA kat, p-CREB, p-p38 og p-ERK (figur 4 og 5). Disse resultater antydede, at alle tre af de ovennævnte signalveje, der involverede melanogenese, blev hæmmet efter FGIN-1-27 blev behandlet. Dette kan forklare, hvorfor FGIN-1-27 hæmmede -MSH, ET-1 eller OAG-induceret melanogenese.

Desuden undersøgte vi virkningerne af FGIN-1-27 på melanogenesen af ​​zebrafisk. Zebrafisk er en meget gavnlig hvirveldyrmodelorganisme, fordi dens organsystem og gensekvens ligner menneskers (Choi et al., 2007). Ydermere har zebrafisk melaninpigmenter på overfladen, hvilket muliggør enkel observation af pigmentering uden komplicerede eksperimentelle procedurer (Kim et al., 2008). I denne undersøgelse reducerede FGIN-1-27 kropspigmenteringen hos zebrafisk signifikant (Figur 6), hvilket er i modstrid med tidligere undersøgelser, der tydede på, at MDR-aktivering øgede antallet af melanocytter i larvezebrafisk en smule (Allen et al., 2020) . Den mulige årsag er, at der eksisterer en anden mekanisme i den anti-melanogene virkning af FGIN-1-27. Yderligere omfattende forskning er nødvendig for at fremkalde rollen af ​​FGIN -1-27 i melanogenese og melanocytproduktion i zebrafisk. Vi undersøgte også virkningerne af FGIN-1-27 på melanogenese i huden på marsvin. Som vist i figur 7 fandt vi ud af, at den topiske påføring af FGIN-1-27 på ryghuden på et marsvin, hvor hyperpigmentering var blevet induceret ved eksponering for UVB, resulterede i effektive blegningseffekter. Disse resultater antydede, at FGIN-1-27 hæmmede melaninproduktionen i aktive melanocytter, men ikke en reduktion af antallet af melanocytter.

ERKLÆRING AF DATA TILGÆNGELIGHED

FORFATTERS BIDRAG

FINANSIERING

SUPPLERENDE MATERIALE

REFERENCER

2. Alho, H., Vaalasti, A., Podkletnova, I. og Rechardt, L. (1993). Ekspression af diazepam-bindende inhibitorpeptid i menneskelig hud: en immunhistokemisk og ultrastrukturel undersøgelse. J. Invest. Dermatol. 101 (6), 800-803. doi:10.1111/1523-1747.ep12371698

5. Choi, TY, Kim, JH, Ko, DH, Kim, CH, Hwang, JS, Ahn, S., et al. (2007). Zebrafisk som en ny model for fænotype-baseret screening af melanogene regulatoriske forbindelser. Pigm. Cell Res. 20 (2), 120-127. doi:10.1111/j.1600-0749.2007.00365.x

10. Fujimoto, N., Watanabe, H., Nakatani, T., Roy, G. og Ito, A. (1988). Induktion af skjoldbruskkirteltumorer i (C57BL/6N x C3H/N)F1 mus ved oral administration af kojinsyre. Food Chem. Toxicol. 36 (8), 697-703. doi:10.1016/s0278-6915(98) 00030-1

12. Jadotte, YT og Schwartz, RA (2010). Melasma: indsigt og perspektiver. Acta Dermatovenerol. kroat. 18 (2), 124-129. doi:10.2340/00015555.0860

13. Kawaguchi, M., Valencia, JC, Namiki, T., Suzuki, T. og Hearing, VJ (2012). Diacylglycerolkinase regulerer tyrosinaseekspression og funktion i humane melanocytter. J. Invest Dermatol. 132 (12), 2791-2799. doi:10.1038/jid.2012.261

14. Kawasaki, A., Kumasaka, M., Satoh, A., Suzuki, M., Tamura, K., Goto, T., et al. (2008). Mitf bidrager til melanosomfordeling og melanofor-centricitet. Pigm. Cell Melanoma Res. 21 (1), 56-62. doi:10.1111/j.1755-148X.2007.00420.x

19. Lee, AY og Noh, M. (2013). Reguleringen af ​​epidermal melanogenese via cAMP og/eller PKC signalveje: indsigt i udviklingen af ​​hypopigmenterede midler. Arch. Pharm. Res. 36 (7), 792-801. doi:10.1007/ s12272-013-0130-6

21. Levy, C. og Fisher, DE (2011). Dobbeltroller af afstamningsbegrænsede transkriptionsfaktorer: Tilfældet med MITF i melanocytter. Transskription 2 (1), 19–22. doi:10. 4161/trns.2.1.13650

22. Liao, S., Lv, J., Zhou, J., Kalavagunta, PK, og Shang, J. (2017). Effekter af to kroniske belastninger på mental tilstand og hårsækkens melanogenese hos mus. Exp. Dermatol. 26 (11), 1083-1090. doi:10.1111/exd.13380

26. Lv, J., Zha, X., Pang, S., Jia, H., Zhang, Y. og Shang, J. (2015). Syntese og melanogenese-evaluering af 3',4', 7-trihydroxyflavanonderivater og karakterisering af flavanon-BODIPY. Bioorg. Med. Chem. Lett. 25 (7), 1607-1610. doi:10.1016/j.bmcl.2015.01.072

30. Rainbow, R., Parker, A. og Davies, N. (2011). Proteinkinase C-uafhængig hæmning af arteriel glat muskel K plus-kanaler af en diacylglycerolanalog. Br. J. Pharmacol. 163 (4), 845-856. doi:10.1111/j.1476-5381.2011.01268.x

34. Singh, BK, Park, SH, Lee, HB, Goo, YA, Kim, HS, Cho, SH, et al. (2016). Kojic acid peptide: en ny forbindelse med anti-tyrosinase potentiale. Ann. Dermatol. 28 (5), 555-561. doi:10.5021/ad.2016.28.5.555

38. Yuan, XH og Jin, ZH (2018). Parakrin regulering af melanogenese. Br. J. Dermatol. 178 (3), 632-639. doi:10.1111/bjd.15651

For flere oplysninger: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501