Tác dụng chống lão hóa của chiết xuất từ ​​Hồ tiêu Piper Campuchiaum đối với các tế bào nguyên bào sợi ở da người bình thường và mô hình chữa lành vết thương ở chuột Ⅱ

nước tiểutrích xuất các tế bào NHDF được bảo vệ khỏi tác động của chiếu xạ UV

Các tế bào da phản ứng nhanh chóng khi tiếp xúc với tia cực tím hoặc các cytokine như interleukin (IL)-4 và IL-13.19Khi tiếp xúc với tia cực tím, các yếu tố khác nhau được kích thích, bao gồm EGFR,20,21 TNFR,22kinase protein kích hoạt bằng mitogen (MAP), ERK và c-Jun amino-terminal kinase (JNK).23Cả JNK và p38 phosphoryl hóa và kích hoạt yếu tố phiên mã c-Jun, do đó, làm tăng c-Fos và tăng mức protein kích hoạt yếu tố phiên mã-1,24cần thiết cho quá trình sao chép MMP. Các thụ thể này được kích hoạt bởi quá trình phosphoryl hóa MAP kinase và các protein xuôi dòng khác.25MAP kinase được kích hoạt bằng cách phosphoryl hóa các gốc threonine và tyrosine cụ thể.24,26Tiếp xúc với tia cực tím dẫn đến biểu hiện cao của dị vòng c-Jun và c-Fos, nhiều cytokine và các yếu tố tăng trưởng, được phosphoryl hóa bởi JNK và p38.27,28Tương tự như vậy, nồng độ protein p53 đã tăng lên, bắt đầu từ 2,5 giờ đến 24 giờ sau khi tiếp xúc với tia cực tím.29Chúng tôi đã chứng minh rằng các tế bào tiếp xúc với chiếu xạ UV trong 24 giờ biểu hiện mức protein TNFR1 và EGFR, giảm theo cách phụ thuộc vào liều lượng khi các tế bào được xử lý bằngnước tiểu. Chúng tôi đã kiểm tra tác động của bức xạ UV đối với cả quá trình phosphoryl hóa và hoạt động của p38 (Thr180/Tyr182). Nồng độ protein của c-Jun và p53 đã được điều chỉnh giảm đáng kể trongnước tiểucác tế bào được xử lý (Hình 4A và B).

Bấm vào đây để biết thêm thông tin về Cistanche để điều trị chống lão hóa

Chiết xuất Cistanche bảo vệ các tế bào NHDF chiếu xạ UV khỏi ROS

Ánh sáng UVB kích thích sản xuất ROS,30,31và tiếp xúc với tia cực tím trên da tạo ra ROS như O2 ⋅−, H2 O2, Và1 O2. 32không được điều trị vànước tiểucác tế bào được xử lý đã được chiếu tia UV trong 24 giờ và việc tạo ra ROS được đo bằng cách phân loại tế bào được kích hoạt bằng huỳnh quang (FACS).

Hình 3Quy định protein ECM trongnước tiểu- điều trị tế bào.Ghi chú: (A) Các tế bào NHDF được xử lý bằngnước tiểutrong 24 giờ. Các dung dịch ly giải tế bào được phân tích bằng phương pháp mô phỏng miễn dịch bằng cách sử dụng các kháng thể chống collagen, chống elastin, chống MMP-3 và chống ERK-2. Kết quả là đại diện của ba thí nghiệm độc lập. (B) Actin, collagen, elastin, MMP-3 và ERK-2 trong các chất kết tủa miễn dịch đã được định lượng bằng phương pháp Western blot. Chiều cao thanh là giá trị trung bình tương ứng± SD của ba thí nghiệm độc lập. *P,0.05; **P,0.01. Các từ viết tắt:Conc, nồng độ; ECM, ma trận ngoại bào; ERK, kinase được điều hòa tín hiệu ngoại bào; MMP, ma trận metallicoproteinase; NHDF, nguyên bào sợi da người bình thường;nước tiểu, Hồ tiêu campuchiaP. Fourn.; SD, độ lệch chuẩn.

hinh 4nước tiểu chiết xuất ức chế sản xuất ROS trong các tế bào được chiếu xạ UV.Ghi chú: (A) Các tế bào NHDF được chiếu tia UV ở 40 J trong 180 giây và được xử lý bằngnước tiểutrong 24 giờ. Các phân tử tế bào được phân tích bằng phương pháp mô phỏng miễn dịch bằng cách sử dụng kháng thể chống TNFR6, chống c-Jun, chống c-Fos, chống pp38 hoặc chống p-JNK. Kết quả là đại diện của ba thí nghiệm độc lập. (B) P38, JUK, actin và TNFR6 tổng số và tyrosine-phosphoryl hóa trong các chất kết tủa miễn dịch đã được định lượng bằng các phân tích của phương Tây. Chiều cao thanh là giá trị trung bình± SD của ba thí nghiệm độc lập. *P,0.05; **P,0.01. Các từ viết tắt:Conc, nồng độ; EGFR, thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì; JNK, c-Jun amino-terminal kinase; JNK, c-Jun N-terminal kinase; NHDF, nguyên bào sợi da người bình thường;nước tiểu, Hồ tiêu campuchiaP. Fourn.; ROS, các loại oxy phản ứng; SD, độ lệch chuẩn; TNFR, thụ thể yếu tố hoại tử khối u; tia cực tím, tia cực tím.

Chiếu xạ UV làm tăng sản xuất ROS, trong khinước tiểu chiết xuất giảm sản xuất ROS trong các tế bào NHDF. Mức độ ROS của H2 O2 được đo bằng cách sử dụng chất thấm tế bào 2′,7′-dichlorodihydrofluorescein diacetat (CM-H2 DCFDA) (Hình 5A). Chiếu tia UV làm tăng nồng độ ROS của H2 O2 , trong khi mức ROS đã giảm bởinước tiểu chiết xuất theo cách phụ thuộc vào liều lượng (Hình 5B). Những kết quả này chỉ ra rằngnước tiểuchiết xuất bảo vệ các nguyên bào sợi ở da khỏi bức xạ UV bằng cách giảm quá trình tạo ra ROS.

Quan sát vĩ mô quá trình chữa lành vết thương ở chuột

Các vết thương được tạo ra trên lưng chuột và sau đó được điều trị bằngnước tiểutrích xuất (0, 1, 10 và 50µg/mL); các khu vực vết thương được đo mỗi ngày trong 4 ngày. Vào ngày thứ 4, các khu vực xung quanh vết thương ởnước tiểuchuột được điều trị cho thấy giảm đỏ theo cách phụ thuộc vào liều so với vùng vết thương không được điều trị (Hình 5). Vùng vết thương được điều trị bằng chiết xuất nhỏ hơn vùng vết thương không được điều trị, cho thấy mô hình phụ thuộc vào liều lượng. Vào ngày thứ 4, vùng vết thương được điều trị bằng 50µg/mL củanước tiểuđược bao phủ hoàn toàn bởi biểu mô mới. Không có vết thương nào bị nhiễm trùng (Hình 6A và B). Tỷ lệ diện tích vết thương vào ngày 0 và ngày 4 đã được tính toán (Hình 6C).

Cuộc thảo luận

Việc sử dụng các nguyên liệu thảo dược và các bộ phận khác nhau của thực vật ngày càng tăng cùng với những tiến bộ đồng thời trong liệu pháp tế bào học. Nguyên liệu thảo dược đã được sử dụng dưới nhiều hình thức khác nhau như thuốc đơn hoặc đa dược, thực phẩm chức năng và thành phần ăn kiêng, và nhiều loại đã trở thành hàng hóa thương mại nổi tiếng và an toàn.33Các loại cây trồng khác nhau, bao gồm cảnước tiểu, đã được nghiên cứu về các đặc tính dược lý tiềm năng của chúng, nhưng không có nghiên cứu so sánh nào được thực hiện trước đây vớinước tiểu trích xuất. Nghiên cứu này được thực hiện để xác địnhảnh hưởng củanước tiểu trích xuất các hoạt động chữa lành vết thương bằng cách sử dụng các mô hình vết thương rạch ở chuột. Chữa lành vết thương liên quan đến việc thiết lập lại tính toàn vẹn của mô thông qua các quá trình liên quan đến các giai đoạn viêm, tăng sinh và tu sửa.34 Giai đoạn tái tạo da được đặc trưng bởi sự tái cấu trúc và tái cấu trúc các thành phần sợi collagen giúp cải thiện độ bền kéo.35Quá trình chữa bệnh được điều chỉnh chủ yếu bởi quá trình sinh tổng hợp và lắng đọng collagen mới và quá trình trưởng thành tiếp theo.36Trong nghiên cứu vết thương của chúng tôi,nước tiểu chiết xuất cho thấy tác dụng chữa lành vết thương tăng lên so với đối chứng (Hình 1C và 6). Sự chữa lành như vậy có thể là do nồng độ collagen tăng lên và sự ổn định của các sợi. Trong quá trình sửa chữa mô, các tế bào viêm tăng cường sự di cư và tăng sinh của các tế bào nội mô, dẫn đến quá trình tân mạch hóa của các tế bào mô liên kết tổng hợp các chất nền ngoại bào, bao gồm collagen và tế bào sừng, dẫn đến tái tạo biểu mô của mô bị thương.37Tốc độ co vết thương nhanh hơn có thể làm tăng khoảng cách giao tiếp giữa các tế bào trong nguyên bào sợi và tăng cường sự trưởng thành nhanh hơn của mô hạt.38Trong mô hình vết mổ, những con chuột được điều trị bằngnước tiểuchiết xuất cho thấy vết thương lành nhanh hơn so với đối chứng (Hình 6). Nhiều nghiên cứu đã tiết lộ rằng quá trình điều chỉnh giảm của con đường p38 kinase bảo vệ các dòng tế bào biểu hiện p53-kiểu hoang dã khác nhau khỏi căng thẳng genotoxic.39,40Dữ liệu của chúng tôi cho thấy rằng biểu hiện p38 trong các tế bào được chiếu xạ UV đã được điều chỉnh quá mức bởinước tiểu sự đối đãi. Vì thế,nước tiểu chiết xuất thu được từ lá và thân cây đã chứng minh điều trị hiệu quả trong việc chữa lành vết thương.nước tiểuchiết xuất làm giảm sản xuất ROS từ chiếu xạ UV bằng cách nhặt sạch ROS trong các tế bào NHDF (Hình 5A và B). Hơn thế nữa,nước tiểuchiết xuất làm lành vết thương tăng tốc sau khi chiếu xạ da ((Hình 6A–C). Những kết quả này cho thấy rằngnước tiểu chiết xuất bảo vệ da khỏi tác hại của tia cực tím và có thể hữu ích như một nguyên liệu thô mới trong các ứng dụng mỹ phẩm.

Hình 5nước tiểuức chế qua trung gian sản xuất ROS trong các tế bào được chiếu xạ bằng tia cực tím.Ghi chú: (A) Các tế bào được xử lý bằng chiếu tia UVB (40 J) trong thời gian chỉ định và sau đó được ủ với 2′,7′-dichlorodihydrofluorescein diacetate trong 30 phút. Thế hệ của ROS được đo bằng FACS. (B) Các tế bào được phơi nhiễm với tia UVB (40 J) trong 180 giây và được xử lý với nồng độ được chỉ định lànước tiểutrong 24 giờ. Sản xuất ROS được ước tính với sự nhuộm màu của 2′,7′-dichlorodihydrofluorescein diacetate và được phân tích bằng FACS.Các từ viết tắt:FACS, phân loại tế bào được kích hoạt bằng huỳnh quang; FITC, chất huỳnh quang isothiocyanate; NHDF, nguyên bào sợi da người bình thường;nước tiểu, Hồ tiêu campuchiaP. Fourn.; ROS, các loại oxy phản ứng; tia cực tím, tia cực tím; UVB, tia cực tím B.

Hình 6Tác dụng chữa lành vết thương trên da chuột bị suy yếu.Ghi chú: (A) Các vết thương có đường kính 5-mm được tạo ra trên da lưng của 7-chuột đực C57Bl/6 một tuần tuổi (n=3). Sự hồi phục của vết thương được đánh giá bằngnước tiểuđiều trị ở các nồng độ khác nhau (đối chứng âm tính và điều trị sau vết thương bằngnước tiểutại 1, 10 và 50µg/mL). (B) Diện tích vết thương được xác định bằng cách đo đường kính của vết thương hở. (C) Diện tích vết thương được tính theo kích thước của vết thương hở; *P,0.05; **P,0.01. Các từ viết tắt:nước tiểu, Hồ tiêu campuchiaP. Fourn; Conc, nồng độ.

Phần kết luận

Nghiên cứu này điều tra cáctác dụng chống lão hóa và chữa lành vết thương tiềm năng của chiết xuất từ ​​​​thân và lá Cistanchetrong các tế bào NHDFvà một mô hình chữa lành vết thương trên chuột. Cácxử lý tế bào NHDF bằng Cistanche chiết xuấtthúc đẩy sự phục hồi của khu vực bị trầy xướctheo cách phụ thuộc vào liều lượng cũng như tăng cường biểu hiện gen ECM. Ngoài ra, Cistachechiết xuấtđã có thểbảo vệ tế bào khỏi tiếp xúc với tia cực tím bằng cách giảm sản xuất ROS. Cuối cùng, những quan sát này được đánh giá và xác nhận thêm trên những con chuột mô hình để chữa lành vết thương trong cơ thể sống. Vì thế,Chiết xuất Cistanche đại diện cho một tác nhân trị liệu mới đầy hứa hẹn để điều trị chống lão hóa và chữa lành vết thương.

Sự nhìn nhận:Nghiên cứu này được hỗ trợ bởi Chương trình Nghiên cứu Khoa học Cơ bản thông qua Quỹ Nghiên cứu Quốc gia Hàn Quốc (NRF), được tài trợ bởi Bộ Giáo dục (NRF-2014R1A1A3050752). Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn Viện Nghiên cứu Khoa học Sinh học & Công nghệ Sinh học Hàn Quốc (KRIBB) đã cung cấp chonước tiểuchiết xuất.

Tiết lộ Các tác giả báo cáo không có xung đột lợi ích trong công việc này.

Người giới thiệu

1. Slominski AT, Zmijewski MA, Semak I, et al. Cytochromes p450 và ung thư da: vai trò của các con đường nội tiết tại chỗ.Đại lý chống ung thư Med Chem. 2014;14(1):77–96. 

2. Cử nhân Gilchrest. Lão hóa da và quang hóa.y tá da liễu. 1990; 2(2):79–82. 

3. Hà TY. Phát triển nguyên liệu thực phẩm chức năng cho cuộc sống khỏe mạnh.Hàn Quốc J Crop Sci. 2006;51:26–39.

4. Makrantonaki E, Zouboulis CC. Cơ chế phân tử của lão hóa da: trạng thái của nghệ thuật.Ann NY Acad Khoa học. 2007;1119:40–50. 

5. Seo MY, Chung SY, Choi WK, et al. Tác dụng chống lão hóa của rượu gạo đối với nguyên bào sợi và tế bào sừng của con người được nuôi cấy.J Biosci Bioeng. 2009; 107(3):266–271. 

6. Kligman AM. Tác động hủy diệt sớm của ánh sáng mặt trời đối với da người.JAMA. 1969;210(13):2377–2380. 

7. Oikarinen A, Karvonen J, Uitto J, Hannuksela M. Sự thay đổi mô liên kết ở da tiếp xúc với tia UV tự nhiên và điều trị.Photodermatol. 1985;2(1):15–26. 

8. Bech-Thomsen N, Wulf HC. Các tác động gây ung thư và sinh hắc tố của nguồn UVA halogen kim loại được lọc và nguồn thuộc da UVA huỳnh quang hình ống có hoặc không có bức xạ UV mô phỏng mặt trời bổ sung ở chuột trụi lông.Photochem Photobiol. 1995;62(4):773–779.

9. De MS, Lahiri SC. Các nghiên cứu về lá của Piper betle.Bull Calcutta Sch Trop Med. 1971;19(3):69–72.

10. Ferreres F, Oliveira AP, Gil-Izquierdo A, Valentão P, Andrade PB. Lá trầu không: định hình các hợp chất phenolic bằng HPLC/DAD-ESI/MS(n) và hoạt tính kháng cholinesterase.Phytochem hậu môn. 2014;25(5): 453–460.