Hấp thụ bằng miệng Peptide collagen trong xương gà Chống lão hóa da ở chuột bằng cách điều chỉnh sự phân hủy và tổng hợp collagen, ức chế viêm và kích hoạt Lysosomes

Xin vui lòng liên hệoscar.xiao@wecistanche.comđể biết thêm thông tin

Trừu tượng:Ảnh hưởng của chế độ ăn uống đối với quá trình lão hóa da đã trở thành một chủ đề nghiên cứu thú vị. Các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào tác dụng có lợi của collagen peptide có nguồn gốc từ sinh vật biển đối với làn da lão hóa khi dùng đường uống, trong khi tác dụng có lợi của collagen peptide có nguồn gốc từ gia cầm đối với da lão hóa hiếm khi được báo cáo. Trong nghiên cứu này, các peptit collagen được điều chế từ xương gà bằng cách thủy phân bằng enzym, và tác dụng và cơ chế hoạt động của các peptit collagen dùng đường uống trong việc làm giảm lão hóa da do tia UV kết hợp với D-galactose đã được nghiên cứu. Kết quả cho thấy collagen xương gà có các đặc điểm điển hình của collagen, và các peptide collagen (CP) từ xương gà chủ yếu là các peptide phân tử nhỏ với trọng lượng phân tử là<3000 da.="" in="" vivo="" experiments="" showed="" that="" cps="" had="" a="" significant="" relieving="" effect="" on="" aging="" skin,="" indicated="" by="" the="" changes="" in="" the="" compostion="" and="" structure="" of="" the="" aging="" skin,="" improvement="" of="" skin="" antioxidant="" level,="" and="" inhibition="" of="" inflammation;="" the="" relieving="" effect="" was="" positively="" correlated="" with="" the="" dose="" of="" cps.="" further="" investigation="" showed="" that="" cps="" first="" reduce="" the="" level="" of="" skin="" oxidation,inhibit="" the="" expression="" of="" the="" key="" transcription="" factor="" ap-1(c-jun="" and="" c-fos),="" then="" activate="" the="" tgf-β/smad="" signaling="" pathway="" to="" promote="" collagen="" synthesis,="" inhibit="" the="" expression="" of="" mmp-1/3="" to="" inhibit="" collagen="" degradation,and="" inhibit="" skin="" inflammation="" to="" alleviate="" skin="" aging="" in="" mice.="" moreover,="" the="" skin="" transcriptome="" found="" that="" lysosomes="" activated="" after="" oral="" administration="" of="" cps="" may="" be="" an="" important="" pathway="" for="" cps="" in="" anti-skin="" aging,="" and="" is="" worthy="" of="" further="" research.="" these="" results="" suggested="" that="" cps="" might="" be="" used="" as="" a="" functional="" anti-aging="" nutritional="">

Vui lòng bấm vào đây để biết thêm

Từ khóa:collagen peptide; chống lão hóa; bảng điểm da;tổng hợp collagen; lysosome

1. Giới thiệu

Thời đại sức khỏe, việc tuân thủ chính xác một chế độ ăn uống lành mạnh, xác định vai trò của dinh dưỡng trong quá trình lão hóa da và quyết định ăn gì để duy trì làn da trẻ trung và khỏe mạnh là những vấn đề khó khăn. Da là cơ quan lớn nhất của cơ thể, bao gồm biểu bì, hạ bì và lớp dưới da. Nó hoạt động như một hàng rào bảo vệ cơ thể khỏi các tác nhân bên ngoài và cũng có vai trò đối với sức khỏe và sắc đẹp [1. Lão hóa da là một quá trình phức tạp, được chia thành lão hóa theo trình tự thời gian và lão hóa do ảnh hưởng và bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên trong và bên ngoài.thân cây cistancheCác đặc điểm chính bao gồm sự tích tụ tổn thương đại phân tử trong tế bào, suy giảm chức năng tế bào gốc (thúc đẩy quá trình đổi mới mô), và mất dần tính toàn vẹn vật lý của da [2]. Các cơ chế phân tử chính gây ra lão hóa da chủ yếu bao gồm căng thẳng oxy hóa, rút ​​ngắn telomere, tổn thương DNA, đột biến di truyền, quy định vi RNA, tích lũy sản phẩm cuối glycation nâng cao và lão hóa viêm 3]. Lão hóa da là sự tăng sản biểu bì da, làm khô và suy thoái chất nền ngoại bào do bức xạ tia cực tím gây ra. Nguyên nhân chính của lão hóa ảnh là các loại oxy phản ứng (ROS) được tạo ra bởi bức xạ tia cực tím làm trung gian biểu hiện của ma trận metalloproteinase (MMPs) và pro-collagen loại I thông qua các con đường tín hiệu như tín hiệu protein kinase kích hoạt mitogen (MAPK) con đường, do đó dẫn đến sự suy thoái của chất nền ngoại bào (ECM) trong da và sự chết rụng của nguyên bào sợi [4]. Trong những năm gần đây, việc duy trì sức khỏe làn da và trì hoãn lão hóa đã trở nên phổ biến, và việc tìm kiếm các thành phần tự nhiên như peptit hoạt tính sinh học và polyphenol có chức năng chống oxy hóa và chống lão hóa đã trở thành một điểm nóng trong nghiên cứu [5].

Cistanche có thể chống lão hóa

Tuy nhiên, collagen có trọng lượng phân tử lớn và khó được hấp thụ và sử dụng trực tiếp, trong khi các peptide collagen phân tử nhỏ sau khi thủy phân collagen có hoạt tính sinh học mạnh hơn và tỷ lệ hấp thụ cao [6]. Trong khi đó, ứng dụng rộng rãi của collagen trong thực phẩm, y học, kỹ thuật mô, mỹ phẩm và các lĩnh vực khác đã làm cho các peptit collagen có trọng lượng phân tử thấp hơn, hiệu quả hấp thụ cao hơn và hoạt tính sinh học mạnh hơn trở thành một yêu thích mới trong thực phẩm chức năng và nghiên cứu y học [{{1 }}]. Các peptit collagen nhỏ, chứa 2-20 gốc axit amin thu được sau khi thủy phân collagen. Chúng được sử dụng như một chất bổ sung chế độ ăn uống để điều trị lão hóa da do các chức năng chống viêm và chống oxy hóa tiềm năng và điều hòa miễn dịch cũng như tác động của quá trình chống oxy hóa và tăng sinh trên các nguyên bào sợi của da [10].

Sau khi uống, collagen peptide được hấp thụ dưới dạng peptide nhỏ và nhanh chóng được vận chuyển vào máu, và cuối cùng, đến các mô, da, khớp và các mô khác để lưu trữ và sử dụng. Sau 14 ngày, mức độ phóng xạ vẫn còn cao trong da của những con chuột đã được đánh dấu bằng các peptit collagen có nhãn C 14-.lợi ích và tác dụng phụ của cistanche tubulosaCác peptide collagen có thể được cơ thể hấp thụ và sử dụng gần như hoàn toàn, trong khi tỷ lệ hấp thụ và sử dụng collagen chỉ là 50-60 phần trăm [6, 11-13]. Trong những năm gần đây, collagen thủy phân từ da cá, vảy cá, xương bò, da bò và da lợn đã được báo cáo rộng rãi là có tác dụng hữu ích trong việc giảm lão hóa da và đã nhận được sự quan tâm đáng kể từ các nhà nghiên cứu. Ví dụ: các peptit collagen được phân lập từ da cá chép bạc thúc đẩy quá trình tổng hợp pro-collagen và ức chế sự biểu hiện của protein AP -1, MMP -1 và MMP -3 bằng cách kích hoạt con đường TGF- / Smad để ngăn chặn sự suy thoái collagen và sửa chữa các tế bào da bị ảnh hưởng [14]. Sử dụng đường uống của peptide collagen bò có thể cải thiện tình trạng thư giãn của da, tăng hàm lượng collagen và hoạt động của enzyme chống oxy hóa, sửa chữa sợi collagen và bình thường hóa tỷ lệ collagen của da ở chuột lão hóa [15]. Tuy nhiên, collagen peptide từ các nguồn khác nhau có tác dụng khác nhau. Số lượng và cấu trúc của các peptide có hoạt tính cao trong máu sau khi uống collagen peptide phụ thuộc vào nguồn collagen [10]. Tác dụng bảo vệ của collagen peptide chiết xuất từ ​​da gà mái chống lại tổn thương nguyên bào sợi do tia UVA gây ra vượt trội hơn so với peptide collagen chiết xuất từ ​​da lợn, bò hoặc cá rô phi, và tác dụng của nó tương đương với tripeptide có nguồn gốc từ collagen (Gly-Pro -Hyp) [16].

Niềm tin tôn giáo và những lo ngại về dịch bệnh (chẳng hạn như bệnh bò điên) đã khiến mọi người dần chuyển hướng phát triển collagen và các sản phẩm của nó từ động vật có vú trên cạn sang gia cầm và sinh vật biển|17I. Là sản phẩm phụ chính của quá trình chế biến gia cầm, thịt gà xương là một nguồn sản phẩm collagen đầy hứa hẹn. Nó không chỉ giảm lãng phí tài nguyên và ô nhiễm môi trường mà còn cho phép sử dụng hiệu quả các sản phẩm phụ. Do đó, trong nghiên cứu này, chúng tôi đã sử dụng peptide collagen từ xương gà làm nguyên liệu thô, với những con chuột khỏa thân được xử lý bằng D-galactose và UV để gây lão hóa da, làm mô hình để đánh giá tác dụng của việc uống collagen peptide trong việc giảm lão hóa da ở chuột và xác định cơ chế liên quan.

2. Vật liệu và phương pháp

2.1 Vật liệu, Hóa chất và Động vật

Các trang trại gà của Đại học Nông nghiệp Vân Nam (Côn Minh, Trung Quốc) đã cung cấp những con gà mái đã qua sử dụng, được tách ra, sấy khô và nghiền nát để thu được bột xương gà. Bộ dụng cụ Su-peroxide dismutase (SOD), catalase (CAT) và glutathione peroxidase (GSH-PX) được mua từ Soleibao Biotechnology Co., Ltd (Bắc Kinh, Trung Quốc). Hydroxyproline (HYP), interleukin -1 (IL -1 x), ma trận metalloproteinase -1 / 3 (MMP -1 / 3), collagen pro-collagen loại I và axit hyaluronic Bộ dụng cụ xét nghiệm miễn dịch liên kết enzym (ELISA) được mua từ Viện kỹ thuật sinh học Nam Kinh Jiancheng (Nam Kinh, Trung Quốc). Chuột cái không lông BALB / C khỏe mạnh (18 ± 2g, sáu tuần tuổi) được mua từ Nanijing Junke Bioengineering Corporation, Ltd. (Nanjing, Trung Quốc) với số giấy phép: SCXK (SU) 2016-0010.chiết xuất cistanche tubulosaPepsin và papain được mua từ Công ty TNHH Công nghệ Hóa sinh Aladdin (Thượng Hải, Trung Quốc), và các hóa chất khác thuộc loại phân tích. Tất cả những con chuột được xử lý theo Quy trình của Phòng thí nghiệm Chăm sóc Động vật tỉnh Vân Nam và được sự chấp thuận của Ủy ban Chăm sóc và Sử dụng Động vật Đại học Nông nghiệp Vân Nam (ID phê duyệt: YAUACUC01).

2.2. Điều chế collgen và thành phần axit amin

Việc chiết xuất và thành phần axit amin của collagen xương gà tuân theo phương pháp được mô tả bởi Liuet al. [18] với những sửa đổi nhỏ. Bột xương gà được khuấy và ngâm trong 0. 0 5 M NaOH, 1 0 phần trăm n-hexan, và 0. 25 M EDTA dung dịch (pH 7,5 ) với tỷ lệ 1/1 0 (m / o). Ở mỗi bước, mẫu được xử lý trong 36 giờ và dung dịch ngâm được thay đổi sau mỗi 6 giờ để làm trương nở bột xương, loại bỏ các protein, chất béo và khoáng chất không phải collagen khỏi bột xương. Mẫu được rửa bằng nước tinh khiết đến độ trung tính sau mỗi bước. Bột xương gà đã qua xử lý trước được trộn với axit axetic băng 0,5 M chứa 0,1 phần trăm (trọng lượng) pepsin ở tỷ lệ rắn-lỏng 1:10 (trọng lượng / thể tích) và liên tục khuấy và chiết xuất ở 4 độ cho 48 giờ Sau đó, nó được lọc và dịch lọc được ly tâm ở 15, 000 × g trong 15 phút ở 4 độ. Độ pH của phần nổi phía trên được điều chỉnh thành 7. 5-7. 8 bằng dung dịch NaOH, và NaCl được thêm vào nồng độ cuối cùng là 1,5 M.Sau khi hỗn hợp được giữ nguyên trong 12 giờ ở 4 độ để muối ra, collagen kết tủa được ly tâm ở 15, 000 x g trong 15 phút ở 4 độ, sau đó được hòa tan bằng axit axetic 0,5 M, thẩm tách trong nước tinh khiết, đông khô và thành phẩm là collagen xương gà.

Thành phần axit amin của collagen xương gà được xác định bằng máy phân tích tự động axit amin Sykam S433D (Munich, Đức). Một lượng nhất định mẫu collagen cần thử nghiệm được lấy trong một ống kín, thêm 1 0 mL6 M HCl, và được hydrol hóa ở 110C trong 24 giờ. Dịch thủy phân được cô đặc bằng cách thổi nitơ và được hòa tan lại trong 20 mL dung dịch đệm axit xitric. Sau khi vi lọc với màng vi xốp 0,22 um, 20 μL thủy phân được lấy để phân tích phổ axit amin. Hàm lượng axit amin trong mẫu được biểu thị bằng phần trăm.

2.3. Chuẩn bị và phân bổ trọng lượng phân tử của Collagen Peptide (CP)

Theo kết quả của quá trình tối ưu hóa trước đây của chúng tôi, CP được điều chế bằng cách sử dụng papain với tỷ lệ enzyme trên cơ chất là 1: 4 0 (tỷ lệ khối lượng). Sau khi điều chỉnh pH đến 7 và thủy phân bằng enzym ở 63 độ trong 5 giờ, enzym bị bất hoạt trong nồi cách thủy sôi trong 15 phút. Enzyme thủy phân được làm khô và đông khô, được hòa tan lại trong dung dịch axit formic 0,1%, và được ly tâm để thu được phần nổi phía trên. Máy đo khối phổ phân giải cao AQ Exactive HF Orbitrap-QE-HF (Thermo Fisher, Waltham, MA, USA), được trang bị ion hóa tia điện (ESI, được sử dụng để phân tích collagen thủy phân ở chế độ quét toàn bộ 350-1800 m / z, và các kết quả được truy xuất và phân tích bằng phần mềm Proteome Discoverer 2.1.

2.4. Kiểm tra tối thiểu

Chuột cái không có lông BALB / C (n {{0}}) được giữ trong phòng ở các điều kiện được kiểm soát về nhiệt độ (24 ± 1 độ), độ ẩm (6 0 ± 5 phần trăm) và a 12 giờ chu kỳ ngày đêm trong một tuần. Họ được cung cấp quyền truy cập vào thực phẩm và nước uống. Sau một tuần thích nghi, những con chuột được chia ngẫu nhiên thành năm nhóm sau (n =11 mỗi nhóm) :( i). Nhóm bình thường (N): UV không phơi sáng; uống 0. 4 mL nước muối mỗi ngày. (ii). Nhóm mẫu (M): UVexposed cộng với D-galactose (0,2 mL); uống 0,4 mL nước muối mỗi ngày.

(tôi). Nhóm peptide collagen liều thấp (LCPs): Tiếp xúc với tia cực tím cộng với D-galactose (0. 2 mL); miệng

sử dụng 0. 4 mL CP (liều: 200mg: kg -1 trọng lượng cơ thể) mỗi ngày.

(iv). Nhóm peptide collagen liều trung bình (MCPs): tiếp xúc với tia cực tím cộng với D-galactose; đường uống

sử dụng 0. 4 mL CP (liều: 500 mg · kg -1 trọng lượng cơ thể) mỗi ngày.

(v). Nhóm peptide collagen liều cao (HCPs): UVexposed cộng với D-galactose; quản trị viên bằng miệng-

lượng 0. 4 mL CP (liều: 1000 mg kg -1 trọng lượng cơ thể) mỗi ngày.

Điều trị bằng D-galactose được thực hiện bằng cách tiêm dưới da 0. 2 mL dung dịch D-galactose 1 0 phần trăm vào sau cổ chuột (liều lượng: 1. 0 g / kg -1 trọng lượng cơ thể) hàng ngày. Chiếu tia cực tím được thực hiện với một LAMIP 40 W UVA -340 (O-panel, Cleveland, Hoa Kỳ, bước sóng đỉnh: 340 nm), khoảng cách giữa đèn và lưng chuột là 30 cm (230 m J / cm -), và chiếu xạ kéo dài 30 phút mỗi ngày trong bảy tuần (49 ngày). Cường độ bức xạ được đo bằng máy đo bức xạ 365- tia UVA (Xinbao Keyi Electronic Technology Co., Ltd., Tây An, Trung Quốc). Một giờ sau khi điều trị bằng D-galactose và tia cực tím, những con chuột được dùng 0,4 mL CP đường uống mỗi ngày. Sau lần chiếu xạ cuối cùng, những con chuột được gây mê, cân, và các mô được lấy mẫu để phân tích tiếp theo.

2.5. Độ ẩm da, chỉ số nội tạng và tăng trọng lượng cơ thể

Độ ẩm của da được xác định theo ISO 1442 và chỉ số nội tạng được tính bằng công thức sau: chỉ số nội tạng (g / kg)=trọng lượng nội tạng / trọng lượng cơ thể.

2.6. Oxidatioe Căng thẳng, HA và Hàm lượng HYP của da

Các mẫu da được đồng nhất với lượng muối gấp 9 lần lượng nước muối thông thường (w / w) trong bồn nước đá bằng máy làm đồng nhất mô (TGrinder OSE-Y30, Tiangen Biochemical Technology Co., Ltd., Bắc Kinh, Trung Quốc), và sau đó được ly tâm ở 2000 × g và 4 độ trong 10 phút. Các hoạt động của superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) và glutathione peroxidase (GSH-PX), và hàm lượng của axit hyaluronic (HA) và hydroxyproline (HYP) trong phần nổi phía trên được thu thập được xác định theo phương pháp được mô tả trong hướng dẫn tương ứng với các bộ dụng cụ tương ứng.

2.7. Mô học da

Các mẫu da chuột được cố định trong dung dịch paraformaldehyde 4% trong 24 giờ, khử nước, nhúng vào parafin và cắt lát. Các phần da được nhuộm bằng hematoxylin và eosin (HE) và được quan sát bằng kính hiển vi huỳnh quang thuận ECLIPSE CI-E (Nikon, Nhật Bản). Độ dày của biểu bì da và hạ bì được đánh giá bằng phần mềm Halcon 13. 0. 1.1 (MVTec, Munich, Đức).

2.8. Trình tự phiên mã trên da

2.8.1. Tách chiết RNA, xây dựng thư viện và giải trình tự phiên mã

RNA tổng số được chiết xuất từ ​​da của chuột bằng cách sử dụng RNeasy Mini Kit (Tiangen Bio-Chemical Technology Co., Ltd., Bắc Kinh, Trung Quốc) theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Độ tinh khiết và nồng độ của RNA được kiểm tra bằng cách sử dụng kaiaoK5500Spectrophoto-meter (Kaiao, Bắc Kinh, Trung Quốc); Tính toàn vẹn của RNA được đánh giá bằng Bộ xét nghiệm RNA Nano 6000 và hệ thống Bioanalyzer 2100 (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA). Phân tích trình tự phiên mã của từng mẫu được thực hiện bởi Biolinker Technology Company Limited (Kunming, China). Tóm lại, việc phân nhóm các mẫu được mã hóa chỉ mục được thực hiện trên hệ thống tạo cụm cBot sử dụng HiSeq PE Cluster Kit v 4- cBot-HS (llu-mina) theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Sau khi tạo cụm, các thư viện được sắp xếp theo trình tự trên nền tảng Ilumina và các lần đọc kết thúc ghép nối 150 bp được tạo ra.

2.8.2. Phân tích tin sinh học về dữ liệu giải trình tự RNA

Bản phân tích gen (GO) và Bách khoa toàn thư Kyoto về gen và bộ gen (KEGG) phân tích đa dạng về gen biểu hiện khác biệt (DEG) được thực hiện bằng cách sử dụng gói phân tích cụm ngôn ngữ R. Khi giá trị p nhỏ hơn 0. 05, các mục và đường dẫn được GO và KEGG làm giàu được coi là quan trọng.

2.8.3. Phản ứng chuỗi phiên mã ngược-polymerase (qRT-PCR)

QRT-PCR đã được thực hiện như đã mô tả trước đây [19].

2.9. Wester Blot

Theo phương pháp được mô tả bởi Park et al. [20], phân tích Western blot (WB) được thực hiện để định lượng sự biểu hiện của các protein liên quan đến lão hóa da ở chuột. Nồng độ protein của dịch da trong mỗi nhóm điều trị được định lượng bằng cách sử dụng bộ BCA, được phân tách bằng SDS-PAGE (gel acrylamide 10 phần trăm), được chuyển sang màng PVDF, được chặn bằng sữa tách béo 5 phần trăm và được ủ với một lượng chất sơ cấp thích hợp. kháng thể (TGF-b1, c-Fos, c-Jun, Samd2 / 3 và -actin) ở 4 độ qua đêm. Sau khi rửa bằng TBST, các mẫu được trộn với các kháng thể thứ cấp và ủ ở nhiệt độ phòng trong 1 giờ.đánh giá cistanche tubulosaMáy ảnh gel phát quang hóa học ChemiDoc XRS plus (BioRAD, Hercules, CA, USA) được sử dụng để phát hiện các protein cụ thể. Phần mềm Image] đã được sử dụng để định lượng sự biểu hiện của protein đích trong mỗi nhóm điều trị và kết quả được thể hiện bằng các giá trị mật độ được chuẩn hóa thành protein -actin.

2.10.ELISA

Mức độ biểu hiện của MMP -1, MMP -3, pro-collagen loại I và IL -1 & trong chất lỏng ly giải da được xác định bằng phương pháp xét nghiệm miễn dịch liên kết với enzym. Thử nghiệm được tiến hành theo hướng dẫn được cung cấp kèm theo bộ dụng cụ.

2.11. Phân tích thống kê

Tất cả các kết quả được phân tích bằng phần mềm SPSS 21 (IBM Inc., Armonk, NY, USA) thông qua phân tích phương sai một chiều (ANOVA) và kiểm tra nhiều phạm vi của Duncan, với mức ý nghĩa được đặt thành p<0.05. originpro="" 2017(originlab,="" northampton,="" ma,="" usa)was="" used="" to="" plot="" the="" data.="" all="" data="" were="" expressed="" as="" the="" mean="" ±="" standard="" deviation="">

3. Kết quả và thảo luận

3.1 Thành phần axit amin của Collagen

Thành phần axit amin của collagen xương gà được thể hiện trong Bảng 1.Gly là axit amin chính trong các mẫu, chiếm gần một phần ba (27. 86 phần trăm) tổng số axit amin và Hyp là axit amin đặc biệt trong collagen, chiếm 9,83%. Đặc điểm chính của phân tử collagen là trình tự Gly-XY lặp đi lặp lại và cấu trúc ba vòng xoắn độc đáo bao gồm ba chuỗi. Gly chiếm khoảng một phần ba tổng số axit amin, X và Y thường là proline và hydroxyproline, hoặc có thể là bất kỳ chất nào dư [21]. Thành phần axit amin của mẫu tương tự như thành phần của collagen xương gà được báo cáo trong các nghiên cứu trước đây và có các đặc tính điển hình của collagen [22].

3.2. Phân bố trọng lượng phân tử của CP

Molecular weight distribution reflects the degree of collagen hydrolysis. The molecular weight of the CPs was mainly below 3000 Da (Figure 1), accounting for about 87.61%of all collagen hydrolysates, indicating that almost all of the CPs were small peptides. Many studies claim that collagen peptides with a lower molecular weight have better biological activity [23]. For example, Song et al. [24]. reported that lower molecular weight (200-1000 Da, 65%)silver carp skin collagen peptides repaired UV-induced aging skin in mice more effectively than similar peptides with a higher molecular weight(>1000 Da, 72 phần trăm). Tuy nhiên, công ty Gelita của Đức đã cho thấy thông qua một số nghiên cứu lâm sàng rằng tác dụng của collagen peptide chủ yếu được xác định bởi mức độ phù hợp của nó với các đặc tính của collagen peptide sau khi collagen người bị thoái hóa, hơn là trọng lượng phân tử của collagen peptide. Họ phát hiện ra rằng sản phẩm VERISOL③ với trọng lượng phân tử trung bình là 2000 Da có tác dụng kích thích nguyên bào sợi da nhiều nhất, trong khi sản phẩm FortigelTM với trọng lượng phân tử trung bình là 3000 Da có tác dụng đặc biệt trong việc sửa chữa sụn [25-27].

3.3. Ảnh hưởng của CP miệng đối với việc giảm lão hóa da

3.3.1. Trọng lượng cơ thể và chỉ số nội tạng

Chỉ số trọng lượng cơ thể và chỉ số nội tạng rất quan trọng và phản ánh tình trạng sức khỏe của chuột. Mức tăng cân trung bình của nhóm M thấp hơn nhóm N và nhóm điều trị CP cao hơn nhóm M cho thấy CP không có tác dụng phụ trên chuột. Trong các báo cáo trước đây, liều lượng của những con chuột được điều trị bằng collagen peptide chủ yếu là từ 100-1000 mg / kg.bw · d và liều lượng an toàn của collagen peptide cho cá rô phi đạt 4,07 g / kg.bw · d [{{6} }]. Tương tự, sự phát triển của chuột già sau khi nuôi bằng peptide collagen quy mô cá rô phi (liều lượng: 500 và 1000 mg / kg · bw · d) cũng tương tự với kết quả của chúng tôi [29]. Lá lách đóng một vai trò quan trọng trong miễn dịch dịch thể và tế bào, do đó, chỉ số lá lách thường được sử dụng để đánh giá chức năng hệ thống miễn dịch.cistanche Vương quốc AnhThe liver index was used to evaluate the toxicity of the tested sample. In these tests, the liver and spleen indices in the M group were lower than those in the N group, and both recovered after treatment with CPs, but there was no significant difference across the treatment groups (p >0. 05). Các kết quả tương tự như các nghiên cứu trước đây [30], chỉ ra rằng CPs an toàn và có thể cải thiện một chút khả năng miễn dịch của chuột.

3.3.2. Thành phần da

Điều trị bằng tia UV và D-galactose (nhóm M) làm giảm đáng kể hàm lượng độ ẩm, HA và Hyp trên da so với nhóm N, lần lượt là 13,36%, 24,08% và 15,83% (p<0.05)(table 2).="" the="" contents="" of="" moisture,="" ha,="" and="" hyp="" in="" the="" skin="" were="" significantly="" higher="" in="" mice="" after="" the="" oral="" administration="" of="" cps="" compared="" to="" the="" contents="" of="" those="" in="" the="" mice="" of="" the="" m="" group=""><0.05). among="" the="" dose="" groups,="" the="" contents="" of="" the="" three="" skin="" components="" were="" significantly="" different="" between="" the="" lcp="" and="" hcp="" groups="" and="" were="" dependent="" on="" the="" dose="" of="" intake="" of="" cps.="" the="" hcp="" group="" had="" even="" higher="" contents="" than="" the="" n="" group,="" and="" ha="" and="" hyp="" were="" significantly="" different="" between="" the="" two="" groups="" (p=""><>

Sự thay đổi độ ẩm của da gây ra nếp nhăn và chảy xệ da và bị ảnh hưởng bởi các thành phần ma trận như collagen và HA của da [31]. Hydroxyproline là một axit amin ổn định, phong phú và đặc biệt trong collagen, và hàm lượng của nó có thể phản ánh gián tiếp hàm lượng collagen trong da, cũng như quá trình lão hóa da. trong việc kiểm soát cân bằng nước của da, áp suất thẩm thấu, duy trì độ ẩm và độ đàn hồi như một hệ thống lưu trữ nước và thành phần cấu trúc của da [32]. Trong nghiên cứu này, hàm lượng độ ẩm, HYP và HA trong da tăng lên đáng kể sau khi uống CP, điều này có thể liên quan đến việc thúc đẩy tổng hợp collagen và HA bởi CP. Hơn nữa, sự gia tăng HYP và HA làm tăng độ ẩm.

3.3.3. Thay đổi mô học da

Những thay đổi mô học trên da lưng của chuột sau bảy tuần điều trị liên tục được thể hiện trong Hình 2. Da lão hóa của nhóm M cho thấy các đặc điểm của bề mặt thô ráp, biểu bì dày lên, hạ bì mỏng và tế bào thưa thớt, so với da của nhóm N. Tuy nhiên, tình trạng da lão hóa ở chuột được cải thiện sau khi uống CPs, duy trì cấu trúc trơn tru, có trật tự và hoàn chỉnh tương tự như ở chuột thuộc nhóm N. Do đó, lớp hạ bì da mỏng hơn đáng kể, và lớp biểu bì dày hơn đáng kể ở nhóm M so với nhóm N (p<0.05). the="" change="" in="" skin="" dermis="" and="" epidermal="" thickness="" was="" significantly="" better="" after="" treatment="" with=""><0.05), and="" the="" effect="" was="" more="" obvious="" with="" the="" increase="" in="" the="" dose="" of="" cps="" (figure="" 2).the="" effect="" of="" oral="" cps="" on="" the="" histological="" structure="" of="" aging="" skin="" was="" similar="" to="" that="" reported="" previously="" [4,28,31].="" the="" increase="" in="" the="" thickness="" of="" the="" epidermis="" might="" be="" an="" adaptive="" change="" to="" protect="" the="" skin="" from="" external="" stimuli,loss="" of="" skin="" moisture,="" and="" uv="" damage,="" possibly="" due="" to="" the="" increase="" in="" uv-activated="" epidermal="" growth="" factor="" receptor="" (egfr)="" that="" induces="" keratinocyte="" proliferation="" and="" epidermal="" hyperplasia[4].="" however,="" the="" mechanism="" by="" which="" oral="" cps="" alleviate="" the="" increase="" in="" epidermal="" thickness="" remains="" unclear.="" the="" dermis="" imparts="" elasticity="" and="" strength="" to="" the="" skin,="" and="" the="" degradation="" of="" ecm="" and="" the="" reduction="" in="" the="" ability="" to="" repair="" fibroblasts="" are="" the="" main="" causes="" of="" dermal="" thinning="" in="" aging="" skin.="" dermal="" thickness="" increased="" after="" the="" treatment="" with="" cps,="" which="" might="" be="" due="" to="" the="" removal="" of="" ros="" from="" the="" skin="" and="" inhibition="" of="" the="" increase="" of="" mmps="" by="" cps.="" this,="" in="" turn,="" inhibited="" the="" degradation="" of="" skin="" collagen="" and="" elastin="" (figure="" 3),="" the="" entry="" of="" cps="" in="" the="" skin,="" and="" their="" participation="" in="" the="" synthesis="" of="" collagen="" and="" ha="" [6],="" which="" was="" confirmed="" by="" the="" increase="" in="" the="" content="" of="" hyp="" and="" ha="" in="" the="" skin="" (table="">

3.3.4. Chống oxy hóa da và mức độ viêm

Xác định hoạt tính của các enzym chống oxy hóa là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất để đánh giá mức độ chống oxy hóa trong cơ thể [28]. Như thể hiện trong Hình 3, các hoạt động của hàm lượng CAT, SOD, GSH-Px, và MDA trong nhóm M thấp hơn đáng kể so với nhóm N (p<0.05). administering="" cps="" effectively="" inhibited="" the="" decrease="" of="" cat,="" sod,="" gsh-pxactivities,and="" the="" mda="" content="" in="" the="" skin="" of="" mice,="" compared="" to="" those="" in="" the="" mice="" skin="" of="" the="" m="" group,="" and="" was="" positively="" correlated="" with="" the="" dose="" of="" cps;="" there="" were="" significant="" differences="" among="" the="" different="" dose="" groups=""><0.05). when="" ros,="" accumulated="" by="" skin="" oxidative="" stress,="" exceed="" the="" antioxidant="" defense="" ability="" of="" the="" body,="" they="" destroy="" the="" ecm,="" which="" is="" the="" key="" cause="" of="" skin="" aging.="" ros="" can="" cause="" the="" oxidation="" of="" lipids="" and="" proteins="" in="" the="" skin,="" resulting="" in="" fibroblast="" degeneration="" and="" changes="" in="" the="" skin.="" ros="" activate="" the="" mapk="" signaling="" pathway="" and="" the="" ap-1="" protein="" to="" upregulate="" the="" expression="" of="" mmps="" and="" promote="" the="" degradation="" of="" matrixcollagen="" [21].="" although="" the="" antioxidant="" enzymes="" and="" antioxidants="" in="" the="" body="" can="" remove="" ros="" to="" protect="" the="" skin="" from="" damage,="" when="" the="" content="" of="" rosexceeds="" the="" defense="" (antioxidant)="" ability="" of="" the="" body="" or="" the="" body's="" defense="" ability="" declines,="" it="" causes="" oxidative="" stress="" and="" skin="">

Ngoài ra, phản ứng viêm tế bào do ROS gây ra cũng góp phần vào quá trình lão hóa da. ), cho thấy da có phản ứng viêm đáng kể (p<0.05). the="" cps="" significantly="" reduced="" the="" content="" of="" il-1α="" in="" the="" skin="" in="" a="" dose-dependent="" manner,="" compared="" to="" that="" in="" the="" skin="" of="" mice="" in="" the="" m="" group.="" there="" was="" a="" significant="" difference="" between="" hcps="" and="" lcps=""><0.05),indicating that="" cps="" alleviated="" skin="" inflammation.="" the'o,="" produced="" by="" ultraviolet="" irradiation="" stimulated="" the="" expression="" of="" mmp-1="" in="" dermal="" fibroblasts="" through="" the="" secretion="" of="" il-1α="" and="" il-6,="" thereby="" disrupting="" the="" ecm="" [33].="" therefore,="" this="" study="" suggested="" that="" cps="" significantly="" increased="" the="" activity="" of="" skin="" antioxidant="" enzymes="" and="" inhibited="" inflammatory="" responses,="" which="" might="" be="" important="" in="" delaying="" skin="" aging="" in="">

3.4. Cơ chế hoạt động của CP trong chế độ ăn uống trong việc giảm lão hóa da

3.4.1.Phân tích và xác thực dữ liệu RNA-Seq

Analysis techniques, such as PCA, HCA, gene GOenrichment, and KEGG pathway enrichment were used to analyze the transcriptome data. Based on the PCA analysis (Figure 4A) and hierarchical clustering analysis (heat map)of 4303 differential genes with average channel strength greater than 100, the relative expression levels of total DEGs between the two treatment groups are shown to provide an overview of the changes in gene expression(Figure 4B). The M group and the HCP group were significantly separated, and the expression patterns of most DEGs in the M and HCP groups were opposite, indicating that there were significant differences between the mouse skin after HCP treatment and the M group (Figure 4A,B). Pairwise comparisons showed that after feeding HCPs,4303 genes were significantly expressed in the mice skin, including 1790 upregulated genes and 2513 downregulated genes(Foldchange>2,p<0.05)(figure 4c).among="" the="" sixgenes="" associated="" with="" skin="" aging="" quantified="" by="" qrt-pcr,="" five="" genes="" (including="" fos,="" jun,="" cxcll,and="" egr1)were="" downregulated,="" and="" one="" gene="" was="" upregulated="" (figure="" 4d),="" which="" was="" consistent="" with="" the="" overall="" trend="" of="" transcriptomic="" data.="" the="" rna="" expression="" levels="" of="" fos,="" jun,="" and="" cxcll="" were="" significantly="" upregulated="" in="" damaged="" skin="" compared="" to="" that="" in="" intact="" skin="" [34],="" and="" inhibition="" of="" egr1="" expression="" alleviated="" skin="" inflammation="" [35].="" these="" results="" reflected="" the="" reliability="" of="" transcriptome="" sequencing="" data,="" and="" oral="" cps="" effectively="" alleviated="" skin="">

Phân tích GOenrichment và phân tích làm giàu cơ sở dữ liệu KEGG đã hỗ trợ cho việc nghiên cứu sâu hơn các chức năng sinh học của DEG. Phân tích GO cho thấy rằng các DEG đã được làm giàu đáng kể trong các quá trình sinh học như sao chép DNA, điều hòa quá trình tạo máu, điều hòa hoạt động của hydrolase và sản xuất cytokine; trong thành phần tế bào, bao gồm không bào lytic và lysosome, chứa collagen và các gen liên quan khác đã được làm giàu đáng kể; xét về chức năng phân tử, hoạt động thụ thể-phối tử, hoạt động của cytokine, và các gen liên quan khác đã được làm giàu một cách đáng kể (Hình 5). Phân tích làm giàu KEGG của 20 con đường tín hiệu đầu tiên bị thay đổi đáng kể bởi các DEG được trình bày trong Hình 5. Tương tác giữa thụ thể cytokine, lysosome, tương tác giữa phối tử và thụ thể hoạt động thần kinh, chu kỳ tế bào, lupus ban đỏ hệ thống và con đường TGF (p<05) were="" closely="" related="" to="" aging,="" especially="" cytokine-receptor="" interactions,="" lysosomes,="" and="" tgf-βsignaling.="" an="" important="" feature="" of="" cellular="" senescence="" is="" the="" accumulation="" of="" damaged="" or-ganelles="" and="" protein="" aggregates.="" lysosomes="" play="" an="" important="" role="" in="" degrading="" damaged="" organelles="" and="" protein="" aggregates="" in="" senescent="" cells="" [36].="" cytokine-receptor="" interaction="" is="" the="" main="" pathway="" of="" enrichment="" in="" the="" skin="" after="" being="" affected="" by="" various="" factors="" such="" as="" inflammation="" [37],="" sulfur="" mustard="" exposure="" [38],="" and="" terahertz="" pulse="" [39].="" cytokines,="" as="" small="" molecular="" proteins="" synthesized="" and="" secreted="" by="" various="" tissue="" cells,="" maintain="" skin="" homeostasis="" by="" controlling="" the="" balance="" between="" keratinocyte="" proliferation,="" diferentiation,="" and="" apoptosis="" through="" complex="" interactions="" with="" growth="" factors[40].="" the="" tgf-β="" signaling="" pathway="" is="" also="" important="" for="" regulating="" skin="" aging[14].="" gene="" functional="" enrichment="" anal-ysis="" showed="" that="" tgf-β="" was="" highly="" expressed="" during="" cytokine-receptor="" interaction="" and="" in="" the="" tgf-β="" signaling="" pathway.="" tgf-β="" is="" a="" major="" pro-fibrotic="" cytokine="" that="" regulates="" cell="" differentiation="" and="" proliferation="" while="" inducing="" extracellular="" matrix="" protein="" synthesis="" [41].="" therefore,="" we="" verified="" the="" tgf-β="" signaling="" pathway="" and="" some="">

3.4.2. Xác minh cơ chế hoạt động của CP trong việc giảm lão hóa da

Để xác minh vai trò của con đường tín hiệu TGF và tương tác thụ thể cytokine trong việc giảm lão hóa da bằng CP uống, phân tích của WB đã được thực hiện để xác minh TGF- và yếu tố phiên mã Smad2 / 3 trong lộ trình tín hiệu TGF, cũng như chìa khóa yếu tố phiên mã AP -1 (c-Fos và c-Jun) điều hòa các cytokine. Nội dung của MMP -1, MMP -3, pro-collagen loại I và IL -1 được xác định bằng ELISA. Kết quả phân tích của WB cho thấy sự biểu hiện của TGF-, Smad2 và Smad3 ở nhóm M thấp hơn đáng kể so với nhóm N (p<0.05). the="" expression="" levels="" of="" tgf-β="" and="" smad3="" were="" significantly="" higher="" in="" mice="" after="" the="" oral="" administration="" of="" cps="" compared="" to="" their="" levels="" in="" group="" m="" mice;="" additionally,="" smad2="" also="" increased=""><0.05), except="" for="" in="" the="" lcps="" in="" a="" dose-dependent="" manner(figure="" 6).="" on="" the="" contrary,="" the="" expression="" of="" c-fos="" and="" c-jun="" in="" the="" mgroup="" was="" significantly="" higher="" than="" that="" in="" the="" n="" group.="" the="" expression="" of="" c-fos="" and="" c-jun="" in="" the="" cp="" group="" was="" significantly="" lower="" than="" that="" in="" the="" m="" group,="" except="" for="" the="" expression="" of="" c-jun="" in="" the="" lcp="" group=""><0.05), and="" the="" change="" was="" dose-dependent.="" these="" results="" indicated="" that="" the="" tgf-β="" signaling="" pathway="" was="" activated="" and="" ap-1="" was="" inhibited="" after="" feeding="">

Protein AP -1 là một phức hợp dimeric của các protein họ Jun và Fos và là chất điều chỉnh quan trọng đối với tình trạng viêm da và biểu hiện cytokine. Nói chung, phức hợp bao gồm c-Jun và c-Fos cho thấy hoạt động phiên mã cao nhất ở da [41, A42]. ROS được tạo ra trong các tế bào da lão hóa trước tiên sẽ kích hoạt protein AP -1 và sau đó điều chỉnh các cytokine hạ nguồn (chẳng hạn như IL -1), MMP và con đường truyền tín hiệu TGF thông qua phiên mã và dịch mã, do đó tạo điều kiện cho quá trình lão hóa da [43 , 44]. Phản ứng tín hiệu TGF- / Smad là một con đường tổng hợp collagen cổ điển, và yếu tố phiên mã Smad là cốt lõi của con đường dẫn truyền tín hiệu này. TGF- kích hoạt quá trình phosphoryl hóa và hoạt hóa Smad2 và Smad3 xuôi dòng bằng cách liên kết với thụ thể, do đó làm tăng tổng hợp COLI [14].

Ngoài ra, kết quả ELISA cho thấy hàm lượng MP -1, MMP -3 và IL -1 a trong da của nhóm M cao hơn đáng kể so với ở nhóm N và hàm lượng của Typel pro-collagen thấp hơn đáng kể (p<0.05). however,="" the="" contents="" of="" mmp-1,mmp-3,and="" il-1α(figure="" 3d)in="" the="" skin="" after="" oral="" administration="" of="" cps="" were="" significantly="" lower="" than="" those="" in="" the="" m="" group=""><0.05); type="" i="" pro-collagen="" increased="" significantly,="" and="" all="" the="" changes="" were="" dose-dependent="" with="" cps="" (figure="" 7).="" mps="" are="" involved="" in="" the="" decomposition="" of="" skin="" collagen,="" il-1o="" shows="" the="" level="" of="" inflammation="" of="" the="" skin,="" and="" type="" i="" pro-collagen="" reflects="" the="" synthesis="" of="" skin="" collagen.="" accumulating="" evidence="" suggests="" that="" the="" role="" of="" the="" jun/ap-1="" protein="" pathway="" has="" also="" been="" proposed="" to="" regulate="" skin="" inflammation="" [40].="" the="" elisa="" results="" showed="" that="" the="" combined="" treatment="" of="" uv="" and="" d-galactose="" caused="" skin="" collagen="" degradation,="" decreased="" collagen="" synthesis,="" and="" caused="" skin="" inflammation,="" leading="" to="" skin="" aging.="" however,="" these="" changes="" were="" reversed="" after="" the="" oral="" administration="" of="">

Ngoài các con đường trên, trong nghiên cứu này, các gen điều chỉnh tăng sau khi điều trị CP đã được làm giàu đáng kể vào con đường lysosome, cho thấy rằng điều trị CP đã kích hoạt lysosome trong da (Hình 5). Các nghiên cứu trước đây chỉ ra rằng các lysosome được kích hoạt làm rõ ràng các tập hợp và nâng cao khả năng hoạt hóa của các tế bào gốc thần kinh phát triển trong quá trình lão hóa [45]. Ngoài ra, sự gia tăng chức năng của lysosome có thể làm giảm nồng độ ROS nội bào để ngăn chặn trạng thái ngủ của tế bào. Tương tự, bất kỳ sự giảm nào trong chức năng lysosome có thể tăng cường nồng độ ROS nội bào, cuối cùng thúc đẩy trạng thái ngủ của tế bào [46] Mặc dù chúng tôi chưa xác minh một cách có hệ thống trong bài báo này, những kết quả này và các báo cáo trước đây ngụ ý rằng việc kích hoạt chức năng lysosome có thể là cách chính để CP để giảm lão hóa da và chúng tôi sẽ tiếp tục xác minh điều đó.

Do đó, nghiên cứu này đã chỉ ra rằng CP trong chế độ ăn uống có thể làm giảm quá trình lão hóa da do tia UV và D-galactose gây ra theo cách phụ thuộc vào liều lượng. CP làm giảm lão hóa da bằng cách giảm mức độ oxy hóa da, ức chế sự biểu hiện của các yếu tố phiên mã keey AP -1 (c-Jun và c-Fos), kích hoạt con đường tín hiệu TGF- / Smad để thúc đẩy tổng hợp collagen, ức chế sự biểu hiện của MMP -1 và MMP -3 (ức chế sự suy thoái collagen) và ức chế tình trạng viêm da để làm giảm quá trình lão hóa da (Hình 8). con đường quan trọng của CPs để điều chỉnh quá trình lão hóa da, cần được đặc biệt quan tâm.

4.Kết luận

Tóm lại, nghiên cứu này xác nhận rằng việc bổ sung peptide gen colla từ xương gà trong chế độ ăn uống có thể làm giảm đáng kể quá trình lão hóa da do bức xạ tia cực tím và D-galactose gây ra thông qua nhiều con đường, bao gồm thúc đẩy tổng hợp pro-collagen, ức chế sự suy thoái collagen, cải thiện mức độ chống oxy hóa da, và ức chế viêm nhiễm; sự giảm nhẹ phụ thuộc vào liều lượng với CPs. Một cuộc điều tra chi tiết cho thấy rằng CP trước tiên làm giảm mức độ oxy hóa da, ức chế sự biểu hiện của yếu tố phiên mã quan trọng AP -1 (c-Jun và c-Fos), sau đó kích hoạt con đường tín hiệu TGF- / Smad để thúc đẩy tổng hợp collagen, ức chế sự biểu hiện của MMP -1 và MMP -3 để ức chế sự suy thoái collagen và ức chế tình trạng viêm da để làm giảm lão hóa da ở chuột. Ngoài ra, việc kích hoạt lysosome cũng có thể là con đường chính để CPs làm giảm quá trình lão hóa da, điều này đáng được nghiên cứu và xác minh tiếp theo. Những kết quả này cung cấp cơ sở lý thuyết cho việc triển khai các peptide collagen để giảm lão hóa da và mở rộng phạm vi sử dụng toàn diện các sản phẩm phụ từ động vật trong thực phẩm chức năng.

Bài viết này được trích từ Nutrients 2022, 14, 1622. https://doi.org/10.3390/nu14081622 https://www.mdpi.com/journal/nutrients