Moleciwlau Llidiol sy'n Gysylltiedig ag Ymbelydredd Uwchfioled-Heneiddio Croen Rhan 1
Jun 14, 2022
Cysylltwchoscar.xiao@wecistanche.comam fwy o wybodaeth
Crynodeb:Croen yw'r organ fwyaf a mwyaf cymhleth yn y corff dynol sy'n cynnwys haenau lluosog gyda gwahanol fathau o gelloedd. Mae gwahanol fathau o straenwyr amgylcheddol, er enghraifft, ymbelydredd uwchfioled (UVR), tymheredd, llygryddion aer, ysmygu, a diet, yn cyflymu heneiddio croen trwy ysgogi moleciwlau llidiol. Nodweddir heneiddio croen a achosir gan UJVR gan golli elastigedd, llinellau mân, crychau, llai o gydrannau epidermaidd a dermol, mwy o athreiddedd epidermaidd, oedi wrth wella clwyfau, a thua 90 y cant o heneiddio croen. Gall y ffactorau allanol hyn achosi heneiddio oherwydd llid wedi'i gyfryngu gan rywogaethau ocsigen adweithiol (ROS), yn ogystal â chroen hen yn ffynhonnell moleciwlau llidiol cylchrediad y gwaed sy'n cyflymu heneiddio croen ac yn achosi clefydau sy'n gysylltiedig â heneiddio. Mae'r erthygl adolygu hon yn canolbwyntio ar y llwybrau llidiol sy'n gysylltiedig â heneiddio croen wedi'i gyfryngu gan UVR.
Geiriau allweddol:llid; ymbelydredd uwchfioled (UVR); heneiddio croen
1. Rhagymadrodd
Y croen dynol yw'r organ fwyaf yn y corff ac mae'n amddiffyn ein horganau mewnol rhag y byd allanol ac felly mae'n agored i wahanol fathau o ysgogiadau amgylcheddol peryglus. Heneiddio croen yw un o'r arwyddion mwyaf gweladwy o heneiddio dynol yn dibynnu ar ffenomenau cronolegol (heneiddio cynhenid) a ffactorau allanol (heneiddio anghynhenid neu dynnu lluniau). Mae heneiddio cynhenid yn broses ffisiolegol arferol a nodweddir gan leihad mewn ymlediad celloedd mewn haenau gwaelodol a chroniad celloedd senescent yn yr epidermis a'r dermis gan arwain at sychder croen, teneuo, crychau mân, cosi [], a thueddiad i lawer o anhwylderau croen, megis heintiau, anhwylderau hunanimiwn, a malaenedd [2]. Mae ffactorau allanol, gan gynnwys llygryddion, ysmygu, diet, tymheredd, ac yn enwedig ymbelydredd uwchfioled ac isgoch yn cael mwy o ddylanwad ar waethygu llid a ffenoteipiau heneiddio megis crychau, pigmentiad afreolaidd, sychder croen, a llai o drwch dermol ac epidermaidd [3]. Mae ymbelydredd uwchfioled (UVR) yn cael ei ollwng yn naturiol o'r haul a ffynonellau artiffisial a gall achosi niwed difrifol i'r croen, y cyfeirir ato fel llosg haul. Prif ffynonellau artiffisial UVR yw lampau anwedd mercwri, lampau wedi'u hoeri â dŵr, a lampau wedi'u hoeri ag aer a ddefnyddir yn bennaf at ddibenion diagnosis a thriniaeth.hyacinth anialwchMae amlygiad cronig i UVR gyda llai o ddos yn achosi lliw haul ac yn cyflymu heneiddio'r croen, a elwir yn ffoto-luniau. Gellir dosbarthu UVR o olau'r haul yn dri math yn ôl eu tonfedd: UVA (320-400 nm), UVB (280-320 nm), ac UVC (100-280 nm)[4]. Yn eu plith, mae bron pob UVC a rhai UVB yn cael eu hamsugno gan yr haen osôn ac nid ydynt yn cael unrhyw effaith ar ein croen [5,6]. Gall gweddill yr UVB dreiddio i epidermis y croen ac achosi erythema (llosg haul), tra bod UVA yn gallu goresgyn y dermis ac mae tua 98 y cant yn gyfrifol am heneiddio croen mawr [7] (Ffigur 1).
Mae UVB sy'n cael ei amsugno gan y celloedd epidermaidd yn achosi difrod DNA, yn cynyddu straen ocsideiddiol, a rhywogaethau ocsigen adweithiol (ROS), ac yn arwain at heneiddio cynamserol [8,9]. I'r gwrthwyneb, mae gan UVA donfedd uwch a all achosi difrod DNA anuniongyrchol ynghyd â diraddiad ffibr colagen ac elastin trwy lwybrau straen ocsideiddiol[4]. Ar y cyfan, mae amlygiad cronig i UVR yn arwain at gynnydd mewn nicotinamid adenine dinucleotide oxidase (NADPH) oxidase ac yn cynhyrchu ROS, sy'n dyrchafu llid, cytocinau, chemocines, a heneiddio croen [10]. Gall llid cronig a pharhaus a achosir gan UVR wanhau mecanweithiau amddiffyn y croen a diraddio ffibrau colagen ac elastin, ac yn y pen draw arwain at heneiddio cynamserol. Pwrpas yr adolygiad hwn yw trafod y moleciwlau llidiol sy'n gysylltiedig â heneiddio croen wedi'i gyfryngu gan UVR.dull echdynnu flavonoid pdfYn yr adolygiad hwn, ein prif ffocws yw ymhelaethu ar effeithiau UVR ar keratinocytes epidermaidd a ffibroblast dermol yn y broses heneiddio croen.
2. Ymateb Llidiol a Achosir gan UVR
Deellir yn dda mai ymateb acíwt croen i UVR yw llid, fel erythema ac oedema, a DNA a difrod mitocondriaidd a achosir gan ROS [11]. Y prif rywogaethau ROS sy'n ymwneud â'r broses hon yw anion radical superoxide (O,-), radical hydroxyl (OH), hydrogen perocsid (H, O,), a rhywogaethau ocsigen singlet (O,) [12]. Adroddwyd bod amlygiad UVB (290-320 nm) wedi achosi cynnydd sylweddol mewn cynhyrchiad ROS mewn celloedd ceratinocytes epidermaidd dynol (HaCaT) ynghyd â gostyngiad mewn hyfywedd celloedd [13]. Mae ROS yn sgil-gynnyrch metaboledd ocsigen rheolaidd ac mae'n ymwneud â llawer o swyddogaethau ffisiolegol, megis signalau celloedd, galluogi mecanweithiau amddiffyn rhag pathogenau, ac amlhau celloedd. Fodd bynnag, gall amlygiad UVR i'r croen gynhyrchu mwy o ROS, sy'n achosi anghydbwysedd rhwng cynhyrchu ROS a mecanweithiau amddiffyn gwrthocsidiol, gan arwain at straen ocsideiddiol [10,14]. Mewn cylch dieflig, gall y straen ocsideiddiol hwn gynyddu cynhyrchiant ROS a gall gychwyn llid ac actifadu cytocinau pro-llidiol, megis interleukin-2(IL-2), interleukin-6(IL{ {12}}), a ffactor necrosis tiwmor (TNF- ), sy'n cynnwys llwybrau lluosog gan gynnwys ffactor niwclear kappa teclyn gwella cadwyn golau B(NF-kB wedi'i actifadu), ffactor hypocsia-anwythol 1-alpha(HIF{{17}) }a), ffactor niwclear erythroid 2-ffactor cysylltiedig 2 (Nrf-2), a phrotein actifadu 1(AP-1)[15,16]. Mae llid sy'n gysylltiedig â UVR hefyd yn gysylltiedig â diffyg klotho. Mae Klotho yn brotein trawsbilen a elwir hefyd yn hormon gwrth-heneiddio sy'n amddiffyn rhag straenwyr gwahanol [17]. Mae nifer o astudiaethau wedi cadarnhau bod swyddogaeth klotho yn cael ei gyfryngu gan y llwybr NF-kB. Achosodd arbelydru UV ostyngiad mewn klotho mRNA a mynegiant protein ynghyd â mynegiant cytocinau pro-llidiol cynyddol, megis interleukin-1 (IL-1 ), interleukin-6(IL-6) ), a TNF- mewn celloedd HaCaT. Ar ben hynny, gostyngodd gorfynegiant klotho mewn keratinocytes dynol y difrod celloedd a achosir gan UV a'r llid trwy atal trawsleoli niwclear NF-kB a gostyngodd hefyd llid a achosir gan H2O trwy atal mynegiant Derbynnydd 4 tebyg i Doll [18,19]. Mae sirtuins, deacetylase histone adenine adenine (NAD (plws)) sy'n ddibynnol ar nicotinamid, hefyd yn cael sylw am eu gallu i gynyddu hyd oes gan y gallant ohirio henebrwydd cellog a hyrwyddo atgyweirio difrod DNA. Dangoswyd bod SIRT1, aelod o deulu Sirtuins, yn arddangos effaith gwrthlidiol trwy atal signalau NF-kB. Gall UVR hefyd achosi llid cronig trwy is-reoleiddio mynegiant SIRT1 mewn keratinocytes dynol [20,21] (Ffigur 2).
2.1.Ymatebion Llidiol Mawr mewn Epidermis ar Amlygiad UV
Yr haen croen allanol yw'r epidermis, ac mae'n adnewyddu ac yn gwahaniaethu'n gyson. Mae hefyd yn gweithio fel rhwystr yn erbyn y byd allanol ac mae'r amgylchedd cyfagos yn effeithio'n fwyaf uniongyrchol arno, UVR yn bennaf. Mae'r epidermis yn cynnwys pedwar math o gelloedd yn bennaf: yn bennaf keratinocytes (~ 90 y cant), melanocytes, Celloedd Langerhans, a Chelloedd Merkel [22]. Mae keratinocytes yn ffurfio rhwystr dŵr trwy'r stratum corneum (SC), a gynhyrchir yn yr haen waelodol epidermaidd, ac mae'r cyffyrdd tynn yn ffurfio rhwystr yn y stratum granulosum [23]. Mae bron pob UVB yn cael ei amsugno gan y SC, sef haen allanol yr epidermis. Mae sawl papur wedi ymchwilio i effeithiau UVR yn yr epidermis [24-26]. Mae'r difrod SC mawr a achosir gan amlygiad UV yn cynnwys gwead garw a dadhydradedig, llai o ddisquamation a swyddogaeth rhwystr, ac effeithiau andwyol ar gydlyniad celloedd [27]. Nodweddir yr epidermis arbelydredig UV cronig gan deneuo'r epidermis, crychau mân, sychder, a swyddogaeth rhwystr epidermaidd tarfu [26,28].flavonoidauDangosodd astudiaethau In vitro gynnydd mewn trwch epidermaidd ar arbelydru UV mewn samplau dynol, tra, mewn astudiaeth glinigol, adroddwyd gostyngiad graddol mewn trwch epidermaidd mewn ardaloedd sy'n agored i ychydig o olau haul [29-32]. Mae'r anghysondeb hwn yn dibynnu ar gronigedd amlygiad UV. Mae ysgogiad acíwt gydag UV yn gwella amlhau keratinocyte trwy actifadu derbynnydd ffactor twf epidermaidd (EGFR), tra bod amlygiad cronig i olau'r haul yn cyflymu prosesau heneiddio, sy'n gwneud yr epidermis yn deneuach gyda gwastadu cribau rete (Ffigur 3). Ar y llaw arall, mae ardaloedd nad ydynt yn agored i'r haul o bobl oedrannus yn dangos trwch tebyg i rai pobl ifanc [33].
Dangoswyd bod amlygiad UVB wedi amharu ar swyddogaeth rhwystr epidermaidd mewn llygod Balb / c di-flew gwrywaidd mewn modd sy'n dibynnu ar ddos [34,35], a gall tarfu ar rwystr y croen arwain at ymateb llidiol acíwt neu waethygu clefydau croen llidiol cronig, megis fel dermatitis atopig [36]. Gelwir colled dŵr trawsepidermol (TEWL) yn gyffredin fel paramedr ar gyfer mesur tarfu ar rwystrau croen ac mae llawer o adroddiadau wedi cadarnhau y gall dosau UV gwahanol achosi cynnydd o TEWL mewn samplau murine a dynol [37-40]. Yn yr epidermis, mae yna nifer o lwybrau signalau llidiol sy'n gysylltiedig â gwahanol dderbynyddion arwyneb, megis yr EGFR [41, trawsnewid derbynyddion ffactor twf (TGFR) [42, A43], derbynyddion tebyg i doll (TLRs) [44], IL{{ 10}} derbynnydd, a derbynnydd TNF (TNFR)[45-47]. Prif ffynhonnell cytocinau yn yr epidermis yw keratinocytes, a'r prif sytocinau sy'n cael eu secretu o keratinocytes ar arbelydru UVR yw Interleukins (IL-1, IL-3, IL-6, IL-8). , IL-33), ffactorau sy'n ysgogi cytrefi (GM-CSF, M-CSF, G-CSF), a thrawsnewid ffactor twf (TGF- ), trawsnewid ffactor twf (TGF- ), TNF-c, uchel- blwch grŵp symudedd1 (HMGB1), a ffactor twf sy'n deillio o blatennau(PDGF)[48-50]. Gall UVR actifadu signalau yn uniongyrchol trwy gynhyrchu ROS neu'n anuniongyrchol gan DNA neu ddifrod mitocondriaidd ac yna ysgogi llid. Crynhoir astudiaethau blaenorol ynghylch llid wedi'i gyfryngu gan UVR yn Nhabl 1.
Mae signalau EGFR yn chwarae rhan bwysig mewn amlhau keratinocyte, gwahaniaethu, adlyniad celloedd, mudo a goroesi. Fodd bynnag, mae rôl EGFR ar ymateb llidiol i UVR yn gymhleth iawn. Dangosodd un adroddiad fod llygod UV-arbelydredig a keratinocytes a gafodd eu trin ag atalydd EGFR yn dangos ymatebion llidiol wedi'u hatal, megis ymdreiddiad celloedd imiwnedd is a lefelau is o cytocinau llid (TNF- , IL-8, IL-1a, Cyclooxygenases(COX2))[77]. Dangosodd canlyniadau hefyd fod EGFR yn rhannol gyfrifol am yr ymateb llidiol p38 protein-activated kinase (MAPK) [77]. Mae'n hysbys bod signalau p38 MAPK yn ymwneud â chynhyrchu cytocinau pro-llidiol amrywiol, gan arwain at pathogenesis croen amrywiol, gan gynnwys tynnu lluniau. Mae mynegiant COX a achosir gan UV-2 yn dibynnu'n bennaf ar lwybr signalau p38 MAPK [78] ac mae'n rheoleiddio cyfrinachedd prostaglandin 2 (PGE2), sef cytocinau pro-llidiol mawr sy'n gyfrifol am ymdreiddiad celloedd imiwn, chwyddo ac oedema [79] ].defnyddiau hesperidinFodd bynnag, mae rhai adroddiadau diweddar wedi dangos y gall triniaeth atalydd EGFR hirfaith arwain at ffenoteipiau heneiddio croen cynamserol gan straen ocsideiddiol a achosir gan ROS neu heneiddedd cellog a achosir gan arestiad cylchred celloedd [80]. Felly, mae rôl EGFR ar heneiddio croen wedi'i gyfryngu gan UVR yn gymhleth iawn ac nid yw wedi'i hegluro eto. Mae NF-kB yn un o brif gyfryngwyr prosesau llidiol cellog ac mae wedi'i hen sefydlu y gall arbelydru UV gynyddu gweithgaredd trawsgrifio NF-kB, gan arwain at signalau llidiol cronig [81]. Dangosodd keratinocytes dynol a arbelydrwyd â UV fynegiant cynyddol o cytocinau llidiol IL-1 , IL-6, IL-8, a TNF- trwy'r llwybr NF-kB [82,83]. Mynegir TLRs mewn keratinocytes epidermaidd a chelloedd Langerhans ac maent yn hanfodol wrth adnabod pathogenau ac ymatebion imiwn. Dangoswyd bod gan TLRs swyddogaeth bwysig mewn llid UV-gyfryngol trwy ei lwybr signalau i lawr yr afon sy'n cynnwys NF-kB. Yn benodol, mae keratinocytes sydd wedi'u difrodi gan UV yn secretu RNA di-godio a all actifadu TLR3 a chymell ymatebion llidiol, fel TNF- ac I-6 [84]. Mae gan epidermis y croen y mynegiant pennaf o TNFR, a gall TNF- actifadu amrywiol lwybrau llidiol trwy NF-kB a MAPK. Adroddwyd bod arbelydru UV wedi cynyddu'n sylweddol TNF hydawdd a hyd llawn mewn keratinocytes epidermaidd [85]. Er bod yr epidermis yn adnewyddu'n gyson a bod apoptosis celloedd yn ffactor hanfodol ar gyfer homeostasis yr epidermis, mae hefyd yn bwysig nodi y gall apoptosis â nam, cynamserol neu ormodol arwain at ddadreoleiddio homeostasis epidermaidd a hyrwyddo ffenoteipiau heneiddio, megis celloedd llosg haul.cistanche ymerodraeth gollMae wedi'i brofi y gall TNF- achosi apoptosis ceratinocyte trwy'r llwybr derbynnydd TNFR a achosir gan UV neu p55 [86,87]. Mae mynegiant TGF- yn gymharol is yn yr epidermis dynol, a fynegir yn bennaf mewn haenau gwaelodol epidermaidd ac sy'n gyfrifol am homeostasis epithelial, gwella clwyfau, ac ymateb gwrthlidiol [88]. Gall arbelydru UV cronig leihau synthesis TGF- 2 trwy leihau mynegiant mRNA derbynnydd math II TGF (T RII) [89,90].
Gall Cistanche gwrth-heneiddio
2.2.Ymatebion Llidiol Mawr mewn Dermis ar Amlygiad UV
Mae'r dermis yn cynnwys colagen yn bennaf, ffibrau elastig, nerfau, pibellau gwaed, ffoliglau gwallt, a chwarennau, lle mae prif gydran y dermis yn golagen [91]. Y prif fathau o gelloedd yn y dermis yw ffibroblastau, celloedd cyhyrau llyfn fasgwlaidd, macroffagau, adipocytes, mast-gelloedd, celloedd Schwann, a bôn-gelloedd ffoliglaidd [91,92]. Mae ffibroblastau yn darparu matrics allgellog llawn colagen (ECM) i'r dermis a chynhelir ymdreiddiad celloedd imiwn gan bibellau gwaed a phibellau lymffatig [93,94]. Nodweddir y dermis â llun yn bennaf gan y dermis tenau, llai o gynnwys colagen, ffibrau colagen anhrefnus a thameidiog, diraddio ffibr elastig, a niwed difrifol i feinwe cysylltiol dermol, sy'n arwain at yr arwyddion mwyaf gweladwy o heneiddio croen, megis ffurfio crychau, croen atroffig bregus. , oedi gwella clwyfau, a sagging [95]. Mae yna lawer o astudiaethau in-vivo ac in-vitro sydd wedi archwilio effeithiau UVR ar y dermis (Tabl 1).
Ffibrilau colagen wedi'u difrodi a ffibrau elastin yw'r elfen amlycaf o ddermis oed cyfryngol UVR, a achosir yn bennaf gan y synthesis metalloproteinases matrics-ddiraddiol (MMPs) trwy signalau MAP kinase[14]. Mae MMPs yn deulu o endopeptidasau hollbresennol ac yn cymryd rhan mewn prosesau llidiol trwy reoleiddio gweithgaredd chemokine [96,97]. Dywedwyd bod MMPs yn gyfrifol am ddiraddio colagen, yn bennaf trwy golagenas-1 (MMP-1), stromelysin-1(MMP-3), a gelatinase B (MMP{). {9}}), sy'n diraddio colagen yn uniongyrchol ac yn llawn [98]. Roedd un adroddiad yn dangos mynegiant cynyddol o MMP-1, MMP-2, MMP-3, MMP-9, MMP-11, MMP-17, ac MMP -27 mewn elin dynol â llun wedi'i gydberthyn â mynegiant procolagen math I llai [99]. Colagen math I yw'r protein mwyaf helaeth yn yr ECM, ac mae ffibrilau colagen yn cael eu syntheseiddio gan y procolagens (moleciwlau rhagflaenydd colagen) trwy gyfres o adweithiau [100]. Dangosodd adroddiad arall fod mynegiant MMP-1 wedi cynyddu mewn croen dynol arbelydredig UV ynghyd â diraddiad colagen [101]. Gall UVR hefyd gychwyn diraddio colagen trwy leihau synthesis procollagen, a dywedwyd y gall UVR leihau synthesis procolagen trwy is-reoleiddio llwybr signalau TGF- /Smad[102]. Mae TGF- yn cychwyn signalau trwy rwymo â derbynyddion arwyneb celloedd (derbynyddion math I a math II TGF), yna trawsgrifio genynnau sy'n gysylltiedig â TGF trwy ffosfforyleiddio'r cymhlyg Smad2/Smad3. Adroddwyd y gall TGF actifadu gweithgaredd hyrwyddwr y genyn colagen Math I (COL1A2) trwy lwybr signalau Smad [103]. Dangosodd un adroddiad fod arbelydru UV yn atal trawsleoli niwclear Smad2/Smad3, gan arwain at lai o drawsgrifiad derbynnydd TGF-math II a synthesis protein a mynegiant procolagen math I mewn llygod di-flew ac mewn ffibroblastau dermol dynol [76,102,104] (Ffigur 4).
Gall straenwyr amrywiol gan gynnwys ymbelydredd UV actifadu ymateb difrod DNA a all gychwyn arestiad cylchred celloedd trwy'r llwybr p53 / p21 sy'n cynnwys y llwybr rhaeadru P38 / MAPK a NF-kB [105]. Dangoswyd bod gan groen dynol sy'n agored i UV grynhoad sylweddol o gelloedd senescent [106]. Gall cronni ffibroblastau senescent gyflymu heneiddio'r croen trwy gyfrinachu ffactorau ffenoteip cyfrinachaidd sy'n gysylltiedig â heneiddedd (SASP), gan gynnwys IL-1a, IL-1 , IL-6, IL-8, a MMPs.Ffactorau SASP sy'n cael eu secretu o ffibroblastau senescent sy'n gyfrifol am lid cronig yn ogystal â diraddio ECM, gan arwain at dynnu lluniau[107]. Mae Ffigur 5 yn egluro'r prif lwybrau signalau sy'n gysylltiedig â thynnu lluniau trwy gyfrwng UV.
3. Casgliadau
Roedd yr adolygiad hwn yn crynhoi'r cysylltiad rhwng y moleciwlau llidiol a heneiddio'r croen a gyfryngir gan UVR. Gall heneiddio naturiol gael ei gyflymu gan ffactorau allanol, UVR yn bennaf, sy'n achosi niwed uniongyrchol i'r DNA neu'n anuniongyrchol trwy gynhyrchu radicalau. Mewn croen, keratinocytes epidermaidd yw prif ffynhonnell cynhyrchu cytocinau a ffibroblastau dermol yw prif ffynhonnell MMPs, a dangoswyd bod difrod DNA yn arwain at ryddhau moleciwlau llidiol o keratinocytes epidermal (IL-1, IL{). {1}}, IL-6, IL-8, GM-CSF, M-CSF, G-CSF, TGF- , TGF- , TNF- , a PDGF) ac o ffibroblastau dermol (MMP{ {10}}, MMP-2, MMP-3, MMP-9, MMP-11, MMP-17, ac MMP-27) [48 ]. Gall llid cronig waethygu heneiddio ac arwain at secretion ffactorau SASP mewn ffibroblastau dermol a melanocytes [108,109]. Mae secretion ffactor SASP cronig yn gyfrifol am lawer o batholegau sy'n gysylltiedig ag oedran, er enghraifft, atherosglerosis, diabetes math 2, gordewdra, clefyd cardiofasgwlaidd, sarcopenia, clefydau niwroddirywiol, a chlefyd Alzheimer [110-113]. Gan ei fod wedi'i sefydlu y gall ymatebion llidiol ar ôl amlygiad UV gyflymu'r broses heneiddio yn ogystal â phathoffisioleg sy'n gysylltiedig ag oedran, mae angen datblygu dulliau newydd sy'n targedu'r moleciwlau llidiol hyn.
Mae'r erthygl hon wedi'i thynnu o Int. J. Mol. Sci. 2021, 22, 3974. https://doi.org/10.3390/ijms22083974 https://www.mdpi.com/journal/ijms