N-(4-methoxyphenyl) Mecanweithiau Atal Melanogenesis a achosir gan gaffeamid

Cefndir:

Mae deilliad caffein yn arddangos gweithgaredd gwrthocsidiol ac antityrosinase. Ymchwiliwyd i weithgaredd a mecanwaith N-(4-methoxyphenyl) caffein (K36E) ar melanogenesis.

Dulliau:

Cafodd celloedd B16F0 eu trin â chrynodiadau amrywiol o K36E; astudiwyd y cynnwys melanin a thrawsgludiad signal cysylltiedig. Defnyddiwyd assay blotio gorllewinol i bennu'r mynegiant protein, a pherfformiwyd sbectrophotometreg i nodi gweithgaredd tyrosinase a chynnwys melanin.

Canlyniadau:

Dangosodd ein canlyniadau fod K36E wedi lleihau cynnwys melanin a achosir gan hormon sy'n ysgogi melanocyte (-MSH) a gweithgaredd tyrosinase mewn celloedd B16F0. Yn ogystal, roedd K36E yn atal mynegiant protein sy'n rhwymo elfen ymateb ffosffo-cylchol adenosine (cAMP), ffactor trawsgrifio sy'n gysylltiedig â microffthalmia (MITF), tyrosinase, a phrotein sy'n gysylltiedig â thyrosinase-1 (TRP{{14}). }). Fe wnaeth K36E actifadu ffosfforyleiddiad protein kinase B (AKT) a glycogen synthase kinase 3 beta (GSK3 ), gan arwain at atal gweithgaredd trawsgrifio MITF. K36E gwanhau - llwybrau cAMP a achosir gan MSH, gan gyfrannu at hypopigmentation.

Ar yr un pryd, yn yr ymchwil, canfuom hefyd gymhwysiad newydd o gyfanswm glycosidau Cistanche deserticola neu'r dyfyniad sy'n cynnwys glycosidau ffenylethanoid o Cistanche deserticola a gwelsom effaith ataliol cyfanswm glycosidau Cistanche deserticola ar tyrosinase trwy ddefnyddio'r gyfradd dopa tyrosinase dull ocsideiddio. Tyrosinase yw'r prif ensym sy'n cyfyngu ar gyfraddau yn y biosynthesis o melanin croen, ac mae'n gymhleth o gopr a phrotein. Gall hydroxylate tyrosine, y prif ddeunydd crai ar gyfer cynhyrchu melanin yn y corff, i gynhyrchu L-dopa, ac yna oxidize dopa i dopaquinone. Mae Dopaquinone yn mynd trwy gyfres o brosesau metabolaidd, yn aildrefnu a pholymeru, ac yn olaf yn cyfuno â chyfuniad Protein i gynhyrchu cyfres o melanin sy'n achosi brownio, felly canfuom fod Cistanche deserticola yn cael effaith is-reoleiddio sylweddol ar tyrosinase.

Cliciwch ar fanteision iechyd cynnyrch cistanche

Casgliadau:

Roedd K36E yn rheoleiddio synthesis melanin trwy leihau mynegiant proteinau i lawr yr afon gan gynnwys p-CREB, p-AKT, p-GSK3 , tyrosinase, a TRP-1, ac actifadu'r ffactor trawsgrifio, MITF. Efallai y bydd gan K36E y potensial i gael ei ddatblygu fel cyfrwng gwynnu croen.

Geiriau allweddol:

N-(4-methoxyphenyl) caffein, Melanogenesis, Propolis, ffactor trawsgrifio sy'n gysylltiedig â Microphthalmia, protein elfen-rwymol ymateb cAMP, Glycogen synthase kinase 3 beta.

Cefndir

Mae Melanin yn chwarae rhan ganolog wrth atal ffoto-ddifrod a ffotocarcinogenesis y croen; fodd bynnag, mae cronni annormal o melanin yn achosi anhwylderau hyperpigmentation megis smotiau oedran a melasma [1, 2]. Mae Melanogenesis yn gyfres o brosesau cymhleth gyda llawer o ffactorau cyfranogol. Cefndir genetig yw'r ffactor pwysicaf ar gyfer pigmentiad croen; canfuwyd bod mwy na 150 o enynnau yn rheoleiddio biosynthesis melanin [3-5].

Ar ben hynny, mae ffactorau angenetig, megis meddyginiaeth, newidiadau hormonaidd, llid, heneiddio, ac amlygiad i arbelydru uwchfioled (UV), yn effeithio ar bigmentiad croen [4, 5]. Mae melanogenesis yn cael ei reoleiddio gan broteinau ac ensymau amrywiol gan gynnwys tyrosinase, ffactor trawsgrifio sy'n gysylltiedig â microffthalmia (MITF), protein sy'n gysylltiedig â thyrosinase-1 (TRP{5}}), a phrotein sy'n gysylltiedig â thyrosinase-2 (TRP -2) ​​[4, 6–8]. Mae arbelydru UV yn ysgogi secretion hormon ysgogol -melanocyte ( -MSH) mewn keratinocytes, sy'n clymu i'r derbynnydd melanocortin 1 (MC1R) ac yn cataleiddio trosi adenosine triphosphate i adenosine monophosphate cylchol (cAMP) [9]. cAMP yn ysgogi protein kinase A (PKA), ac mae PKA yn trawsleoli i'r cnewyllyn ac yn actifadu protein elfen-rhwymo elfen ymateb cAMP (CREB) [10, 11]. Mae protein rhwymo elfen ffosffo-cAMP-ymateb (p-CREB) yn cynyddu mynegiant MITF i gymell mynegiant tyrosinase, TRP-1, a TRP-2. Mae Tyrosinase yn cael ei aeddfedu a'i actifadu trwy fecanweithiau lluosog, gan gynnwys rhwymo copr, glycosyliad, a ffosfforyleiddiad, gan arwain at synthesis melanin [12].

Mae ymchwil sylweddol wedi astudio rheoleiddio biosynthesis melanin ar gyfer datblygu cyfryngau hypopigmented. Er mwyn atal gweithgaredd tyrosinase a lleihau synthesis melanin, mae nifer o atalyddion tyrosinase sy'n atal hyperpigmentation wedi'u datblygu trwy naill ai synthesis neu ynysu o ffynonellau naturiol [1, 2, 7, 13]. Mae N-(4-methoxyphenyl) caffein (K36E; Ffig. 1) yn analog o ester phenethyl asid caffeic, elfen weithredol o propolis. Yn ein hastudiaeth flaenorol, roedd deilliad caffein yn arddangos eiddo gwrthocsidiol, yn atal diraddio colagen croen ar ôl amlygiad UVB, ac yn ysgogi synthesis colagen mewn ffibroblastau croen dynol a llygod di-flew [14, 15]. Roedd deilliad caffein arall yn arddangos gweithgaredd gwrth-melanogenig trwy atal gweithgaredd a mynegiant tyrosinase [16].

Ar ben hynny, roedd deilliadau asid caffeic fel tyramine traws-N-caffeoyl a thraws-N-dihydro-p-hydroxycinnamoyltyramine yn atal gweithgaredd tyrosinase mewn melanocytes [17]. Felly, fe wnaethom ddyfalu bod K36E yn atal melanogenesis. Yn yr astudiaeth gyfredol, gwnaethom ymchwilio i effaith gweithgaredd K36E ar synthesis melanin mewn celloedd B16F0, sy'n fodel sefydledig ar gyfer ymchwilio i gyfryngau gwynnu croen [18-20]. Yn ogystal, gwnaethom ymchwilio i weld a yw gweithgaredd gwrth-melanogenig K36E yn dibynnu ar reoleiddio TRP1, AKT / glycogen synthase kinase 3 beta (GSK3 ) / CREB, a MITF.

Dulliau

Deunyddiau a chemegau

Cafodd K36E ei syntheseiddio a'i nodi gan yr Athro YuehHsiung Kuo gyda phurdeb o 99.9 y cant [21]. -MSH ei brynu oddi wrth Merck (Darmstadt, yr Almaen). Prynwyd Arbutin, 3,4-dihydroxy-L-phenylalanine (L-DOPA), DL-dithiothreitol, H-89 dihydrochloride hydrate, phenylmethanesulfonyl fluoride, a L-tyrosine gan Sigma-Aldrich Chemical Co. St. Louis, MO, UDA). Prynwyd serwm buchol ffetws (FBS), cyfrwng Eagle's addasedig Dulbecco (DMEM), ac asid trypsin-ethylediaminetetraacetig (EDTA) gan y GIBCO Invitrogen Corporation (NY, UDA). Cafwyd gwrthgorff yn adnabod MITF gan Abcam (Caergrawnt, MA, UDA). Prynwyd gwrthgyrff sy'n cydnabod p-CREB a CREB oddi wrth Cell Signaling Technology, Inc. (Danvers, MA, UDA). Cafwyd gwrthgyrff sy'n adnabod ffosffo-AKT, AKT, a phospho-glycogen synthase kinase 3 beta (p-GSK3 ) gan GeneTex, Inc. (CA, UDA). Cafwyd gwrthgyrff sy'n adnabod actin, GSK3 , TRP-1, a tyrosinase gan Santa Cruz Biotechnology, Inc. (Santa Cruz, CA, UDA).

Effaith K36E ar ataliad tyrosinase madarch

Pennwyd gweithgaredd tyrosinase madarch yn sbectroffotometrig gyda mân addasiadau i'r weithdrefn a ddisgrifiwyd yn flaenorol [7, 21-23]. Roedd Arbutin (2 mM) yn reolaeth gadarnhaol. Ychwanegwyd y sampl prawf a L-tyrosine mewn halwynog byffer ffosffad (PBS) at 96-microplate ffynnon (Nunc, Denmarc), ac ychwanegwyd tyrosinase madarch. Ar ôl deori, pennwyd faint o dopacrom a gynhyrchwyd yn y cymysgedd adwaith ar ddwysedd optegol 492 nm trwy ddefnyddio darllenydd microplate (Tecan, Grodig, Awstria).

Diwylliannau celloedd

Prynwyd celloedd B16F0 o'r Ganolfan Casglu ac Ymchwil Bioadnoddau yn Taiwan a'u meithrin yn DMEM ynghyd â 10 y cant FBS a 100 uned/ml o benisilin a streptomycin ar 37 gradd mewn 5 y cant CO2.

Assay hyfywedd celloedd

Perfformiwyd arbrofion twf celloedd gan ddefnyddio assay 3-(4, 5- dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltetrazolium bromid (MTT) gyda mân addasiadau i'r gweithdrefn a ddisgrifiwyd yn flaenorol [7, 8, 24, 25]. Defnyddiwyd hydrogen perocsid fel y rheolaeth gadarnhaol. Cafodd y celloedd eu meithrin dros nos a'u trin â chrynodiadau amrywiol o K36E am 48 h, ac yna ychwanegwyd hydoddiant MTT at bob ffynnon. Ar ôl deori, ychwanegwyd hydoddiant sodiwm dodecyl sylffad (SDS), gan hydoddi'r crisialau formazan a gynhyrchir yn y celloedd. Mesurwyd y dwysedd optegol ar 570 nm trwy ddefnyddio darllenydd microplate (Tecan, Grodig, Awstria).

Cynnwys melanin cellog

Mesurwyd y cynnwys melanin mewn celloedd B16F0 trwy ddefnyddio dull a addaswyd o astudiaethau blaenorol [7, 8, 23]. Cafodd y celloedd B16F{6}} eu hadu mewn 6-blatiau ffynnon ar ddwysedd o 7 × 104 o gelloedd fesul ffynnon a'u deor dros nos. Roedd y celloedd yn agored i gyfrwng sy'n cynnwys -MSH a K36E am 48 h. Roedd Arbutin (1 mM) yn reolaeth gadarnhaol. Ychwanegwyd NaOH (2 N) at bob ffynnon i lyse'r celloedd, a oedd wedyn yn cael eu centrifugio. Mesurwyd y cynnwys melanin yn yr uwchnatant ar 405 nm trwy ddefnyddio darllenydd ELISA (Tecan, Grodig, Awstria).

Assay gweithgaredd tyrosinase cellog

Mesurwyd gweithgaredd tyrosinase celloedd B16F0 ar ôl triniaeth K36E gydag ychydig o addasiad i'r dull a ddisgrifiwyd mewn astudiaethau blaenorol [7, 26, 27]. Cafodd celloedd B16F0 eu platio mewn 24-wel, aml-brydau a'u deor dros nos. Cafodd y celloedd eu trin â chrynodiadau amrywiol o K36E a chawsant eu deor am 48 awr arall. Cawsant eu golchi â PBS a'u gorchuddio â 1 y cant Triton X-100 wedi'u cymysgu mewn 100 mM PBS (pH 6.8); cafodd y cymysgedd canlyniadol ei rewi yn ystod y cyfnod magu ar −80 gradd am 15 munud a'i ddadmer ar dymheredd ystafell. Yn dilyn hynny, cafodd y samplau eu centrifugio. Ychwanegwyd swbstrad wedi'i baratoi'n ffres (15 mM L-DOPA mewn byffer sodiwm ffosffad 48 mM pH 7.1) at y supernatant a'i ddeor. Yna mesurwyd yr amsugnedd ar 405 nm trwy ddefnyddio darllenydd microplate (Tecan, Grodig, Awstria).

Cyfrifwyd cyfradd gweithgaredd tyrosinase gan ddefnyddio'r hafaliad canlynol:

Dadansoddiad o blotiau gorllewinol

Defnyddiwyd dadansoddiad blot gorllewinol i ddangos effeithiau K36E ar fynegiant proteinau sy'n gysylltiedig â melanogenesis mewn celloedd B16F0 fel y disgrifiwyd yn flaenorol [7, 8, 22, 28, 29]. Cafodd celloedd B16F{{10}} eu hadu mewn dysgl 10-cm am 24 h a'u trin â -MSH yn unig (grŵp rheoli) neu gyda -MSH ynghyd â chrynodiadau amrywiol o K36E am 48 h. Cafodd y lysates eu centrifugio a phennwyd y cynnwys protein gan ddefnyddio adweithydd Bradford (Bio-Rad, Hercules, CA, UDA). Gwahanwyd ugain microgram o brotein ar gel electrofforesis gel sodiwm dodecyl sylffad-polyacrylamid (SDS-PAGE) a'i blotio gan ddefnyddio pilen polyvinylidene difluoride (PVDF) (Hybond ECL, Amersham Pharmacia Biotech Inc., Piscataway, NJ, UDA). Cafodd y blots eu rhwystro gyda llaeth sgim 5 y cant (w/v) mewn halwynog wedi'i glustogi Tris yn cynnwys 0.05 y cant Tween 20 a chyda gwrthgyrff penodol: actin (1:1000), AKT (1:5000), p-AKT (1:5000). ), CREB (1:1000), p-CREB (1:1000), GSK3 (1:500), p-GSK3 (1:500), MITF (1:1000), TRP-1 (1: 500), a tyrosinase (1:200). Deorwyd y pilenni PVDF gyda'r gwrth-imiwnoglobwlin cyfun cyfatebol G marchruddygl peroxidase (Santa Cruz Biotechnology, Inc.). Canfuwyd proteinau imiwnoweithredol gan ddefnyddio pecyn Chemiluminescence Plus (Fujifilm, LAS4000), a mesurwyd cryfderau signal gan ddefnyddio rhaglen densitometrig (MultiGauge V2.2). Roedd canlyniadau profion blotiau gorllewinol yn cynrychioli o leiaf dri arbrawf unigol.

Dadansoddiadau ystadegol

Mynegwyd gwerthoedd fel y gwyriad safonol cymedrig ± o ganlyniadau o leiaf tri arbrawf unigol. Cymharwyd gwahaniaethau yn effeithiau triniaethau amrywiol gan ddefnyddio prawf-t y Myfyriwr neu ANOVA yn ogystal â phrawf Scheffe trwy feddalwedd SPSS (fersiwn 12.0). gwerthoedd P<0.05 indicated significance. 

Canlyniadau

Atal gweithgaredd tyrosinase madarch gan K36E

Roedd K36E ar 1000 μM wedi lleihau gweithgaredd tyrosinase madarch yn sylweddol. Effaith ataliol tyrosinase madarch ar 500, 750, a 1000 μM oedd 6.8 y cant ± 1.6 y cant, 14.0 y cant ± 7.1 y cant, a 36.8 y cant ± 1.1 y cant, yn y drefn honno. Yn ogystal, y gyfradd ataliad o arbutin 2 mM ar weithgaredd tyrosinase madarch oedd 65.3 y cant ± 2.5 y cant.

Effaith K36E ar hyfywedd celloedd B16F0

Hyfywedd celloedd ar ôl triniaeth gyda 1, 1.5, 2, 2.5, 4, 5, 10, 25, a 50 μM K36E oedd 92.7 y cant ± 2.0 y cant , 91.7 y cant ± 2.1 y cant , 9{ {48}}.9 y cant ± 2.2 y cant , 87.8 y cant ± 4.2 y cant , 72.8 y cant ± 1. { { 61 }} y cant , 68.5 y cant ± 2.4 y cant , 54.6 y cant ± 3 , 3 y cant ± 3 . 0.8 y cant , a 28.4 y cant ± 2.3 y cant , yn y drefn honno. Roedd hydrogen perocsid yn reolaeth gadarnhaol, ac roedd hyfywedd celloedd 0.1 μM H2O2 yn 48.9 y cant ± 7.5 y cant ar ôl triniaeth 48 h. Roedd hyfywedd y gell yn dderbyniol ar gyfer datblygu deunydd ar gyfer colur. Yn ôl y Sefydliad Rhyngwladol ar gyfer Safoni (ISO) 10993-5:2009 (Gwerthusiad Biolegol o Ddyfeisiadau Meddygol), ystyrir hyfywedd celloedd sy'n uwch nag 80 y cant yn noncytotoxicity. Nododd y canlyniadau nad oedd triniaeth â 0.5 i 2.5 μM K36E am 48 h yn cael unrhyw effaith sytotocsig ar y celloedd B16F0.

Atal biosynthesis melanin gan K36E mewn celloedd B16F0

Mae Ffigur 2a yn dangos effeithiau K36E ar fiosynthesis melanin ar ôl ysgogiad gan 0.5 μM -MSH mewn celloedd B16F0. Cynyddodd y cynnwys melanin mewngellol i 124.6 y cant ± 13.{{10}} y cant ar ôl triniaeth gyda -MSH. Gostyngodd K36E ar ddosau uwch na 1.0 μM y cynnwys melanin yn sylweddol, a ostyngodd i 97.5 y cant ± 1.9 y cant , 96.6 y cant ± 3.3 y cant , 94.4 y cant ± 2.8 y cant , a 90.8 y cant ± 1.4 y cant ( Ffig. 2 y cant ). Roedd effaith K36E ar fiosynthesis melanin yn debyg i effaith 1 mM o arbutin.

Atal gweithgaredd tyrosinase gan K36E mewn celloedd B16F0

Roedd K36E yn atal gweithgaredd tyrosinase yn sylweddol mewn celloedd B16F0 ar ôl triniaeth am 48 h (Ffig. 2b). Lefelau gweithgaredd tyrosinase oedd 83.2 y cant ± 2.1 y cant, 76.3 y cant ± 2.9 y cant, 72.{14}} y cant ± 5.0 y cant, a 67.2 y cant ± 4.4 y cant ar ôl triniaeth gyda 1, 1.5, 2 , a 2.5 μM K36E, yn y drefn honno, am 48 h. Dangosodd y canlyniadau fod K36E yn atal cynnwys melanin celloedd B16F0 trwy atal gweithgaredd tyrosinase.

Effeithiau K36E ar broteinau sy'n gysylltiedig â melanogenesis

K36E tyrosinase is-reoledig a mynegiant TRP-1

Er mwyn archwilio a oedd ataliad melanogenesis gan K36E yn gysylltiedig â lefelau mynegiant proteinau sy'n gysylltiedig â melanogenesis, gan gynnwys tyrosinase a TRP-1, deorwyd celloedd B16F{0 â -MSH (0). 5 μM) a chrynodiadau amrywiol o K36E (1–2.5 μM) am 48 h. Er bod mynegiant tyrosinase wedi dangos cynnydd 2.7-plyg o'i gymharu â'r hyn a welwyd yn y rheolaeth ar ôl triniaeth gyda -MSH, roedd K36E yn atal mynegiant tyrosinase yn sylweddol mewn modd sy'n dibynnu ar ddos ​​(Ffig. 3). Yn ogystal, gostyngodd K36E yn sylweddol fynegiant TRP-1 wedi'i ysgogi gan MSH ar ddosau uwch na 1.5 μM (Ffig. 3).

Mynegiant MITF is-reoledig K36E

Dangosodd mynegiant MITF mewn celloedd B16F0 gynnydd 1.5-plyg o gymharu â'r hyn a welwyd yn y rheolaeth ar ôl triniaeth gyda -MSH (Ffig. 4). Roedd K36E yn cael ei drin am 4 h dos-ddibynnol yn atal mynegiant MITF a mynegiant MITF wedi'i is-reoleiddio'n sylweddol yn y celloedd B16F0 mewn crynodiad o 1 μM (Ffig. 4).

Mynegiant p-CREB wedi'i isreoleiddio gan K36E

dangosodd mynegiant p-CREB mewn celloedd B16F0 gynnydd 1.4-plyg o'i gymharu â'r hyn a welwyd yn y rheolaeth ar ôl triniaeth -MSH (Ffig. 5). Roedd K36E yn atal mynegiant p-CREB yn sylweddol mewn crynodiadau uwch na 1.5 μM ac yn dilyn hynny wedi is-reoleiddio mynegiant MITF yn y celloedd B16F0.

Effeithiau K36E ar y llwybr signalau melanogenesis

Roedd melanogenesis wedi'i atal gan K36E yn gysylltiedig â rheoleiddio PKA

Er mwyn penderfynu a oedd melanogenesis wedi'i atal gan K36E yn gysylltiedig â PKA, cafodd celloedd B16F0 eu deor â 10 μM H-89, atalydd PKA [30], a 2.5 μM K36E am 48 h. . Achosodd triniaeth gyda K36E a H-89 ar wahân ostyngiad o 1.2- ac 1.{5-plygiad mewn mynegiant tyrosinase a achosir gan -MSH, yn y drefn honno, o'i gymharu â'r un yn y rheolydd (Ffig. 6). ). Yn ogystal, mae cotreatment gyda K36E a H{-89 yn achosi gostyngiad o 0.{9-plyg mewn mynegiant tyrosinase o gymharu â'r hyn sydd yn y rheolydd. Yn ogystal, roedd y mynegiant tyrosinase yn dilyn cotreatment yn sylweddol is na'r un o driniaeth K36E neu H{-89 ar wahân. Dangosodd y canlyniadau y gallai'r llwybr PKA fod yn rhan o effaith gwrth-melanogenig K36E.

Roedd K36E yn atal melanogenesis trwy ddadreoleiddio mynegiant p-AKT a p-GSK3

Fel y dangosir yn Ffig. 7, cynyddodd y driniaeth â 2.5 μM K36E am 1 h mynegiant p-AKT a p-GSK3 yn sylweddol. Cyrhaeddodd lefel y p-AKT uchafswm (cynnydd 1.{1{{{{{{{-plygiad o'i gymharu â'r hyn a geir yn y rheolydd)) ar ôl 1 h ac 1.5-cynnydd plygu ar ôl 2 h; roedd lefel p-GSK3 hefyd yn dangos cynnydd o 1.2-plyg ar ôl 1 h o gymharu â'r hyn yn y rheolydd, gan awgrymu bod K36E wedi atal melanogenesis mewn celloedd B16F0 trwy actifadu llwybrau signalau AKT a GSK3, gan arwain at ataliad o Mynegiant MITF a gweithgaredd trawsgrifio ac, felly, yn atal mynegiant y genyn tyrosinase.

Trafodaeth

Mae Tyrosinase a'i weithgaredd yn chwarae rhan fawr wrth reoli melanogenesis [31-33]. Mae asiantau neu gynhyrchion sy'n atal gweithgaredd tyrosinase wedi'u defnyddio mewn colur gwynnu croen a chosmeeuticals [1, 2, 34]. Ataliwyd quercetin ac asid vanillic -MSH a ysgogodd fynegiant MITF, tyrosinase, TRP-1, a TRP-2, gan achosi ataliad melanogenesis [35, 36]. Roedd deilliadau Resveratrol yn atal synthesis melanin trwy atal ymadroddion ensymau melanogenig megis tyrosinase a TRP-1 [37]. Dangosodd ein canlyniadau fod K36E yn atal gweithgaredd tyrosinase a mynegiant protein a achosir gan -MSH, a thrwy hynny atal biosynthesis melanin. Yn ogystal, roedd K36E yn atal proteinau cysylltiedig â melanogenesis megis TRP-1. Ystyrir bod TRP-1 yn chwarae rhan hanfodol fel protein adeileddol ac ensym catalytig yn llwybr ewmelanig melanosomau [38, 39]. Awgrymodd y canlyniadau a grybwyllwyd uchod y gellid cyflawni'r gostyngiad mewn melanogenesis o K36E trwy ei ataliad o'r llwybr signalau sy'n rheoleiddio mynegiant a gweithgaredd tyrosinase.

MITF yw'r ffactor trawsgrifio mwyaf hanfodol sy'n rheoleiddio melanogenesis trwy ysgogi mynegiant genynnau melanogenig [5, 40]. Mae actifadu MITF yn dadreoleiddio mynegiant tyrosinase a TRP-1, ac o ganlyniad mae'n cynyddu synthesis melanin. Yn yr astudiaeth hon, ataliodd K36E melanogenesis trwy atal mynegiant MITF a achosir gan -MSH. Mae llwybr cAMP yn chwarae rhan ganolog mewn melanogenesis a achosir gan MSH.

Mewn astudiaeth flaenorol, roedd asiantau codi cAMP yn atal PI3K/AKT. Gall GSK3 ysgogi rhwymo MITF i'w ddilyniant targed i ysgogi mynegiant ensymau melanogenig a hwyluso cynhyrchu melanin [41]. Mae cAMP yn atal ffosfforyleiddiad PI3K ac AKT a gweithgaredd, ac yn lleihau ffosfforyleiddiad GSK3 i ysgogi ei weithgaredd. Mae actifadu trawsgludiad signal cAMP yn arwain at rwymo MITF i'r hyrwyddwr tyrosinase, a thrwy hynny arwain at ysgogi melanogenesis [41, 42]. Roedd actifadu llwybr AKT yn atal synthesis melanin trwy leihau ensymau melanogenig [41]. Adroddwyd bod Cordycepin yn atal biosynthesis melanin a achosir gan -MSH ac IBMX trwy atal ensymau sy'n gysylltiedig â synthesis melanin, megis tyrosinase, TRP-1, a TRP-2, gan atal gweithgaredd CREB a MITF, ac actifadu'r PI3K Llwybr /AKT mewn celloedd melanoma B16F10 [43]. Yn ein canlyniadau, roedd K36E yn atal ffosfforyleiddiad CREB. Cododd K36E fynegiant p-AKT a p-GSK3 , gan leihau trawsgrifiad MITF o bosibl i atal mynegiant genynnau tyrosinase. Mae astudiaethau blaenorol wedi nodi bod actifadu AKT yn atal melanogenesis mewn melanocytes [33, 44]. Felly, rhwystrodd K36E hyperbigmentation a achosir gan MSH a achosir gan actifadu AKT a GSK3, ac wedi hynny is-reoleiddiwyd cynhyrchu MITF, CREB, tyrosinase, a TRP-1 (Ffig. 8).

Mae amlygiad UV yn ysgogi secretion -MSH mewn keratinocytes. -MSH yn rhwymo i MC1R mewn melanocytes, gan arwain at gynhyrchu cAMP ac activation PKA [10]. Mae'r trawsgludiad signal sy'n gysylltiedig â'r llwybr cAMP, gan gynnwys actifadu ffactorau trawsgrifio PKA a CREB, yn arwain at ddadreoleiddio MITF [45]. Wedi hynny mae PKA yn ffosfforyleiddio CREB i actifadu mynegiant genynnau MITF [46, 47]. Roedd asid nicotinig hydroxamate yn atal synthesis melanin trwy actifadu llwybrau signalau MEK/ERK ac AKT/GSK3 mewn celloedd melanoma B16F10 [48]. Mae powdr crynodiad pomgranad sych yn cael effeithiau gwynnu trwy leihau gweithgaredd tyrosinase a chynhyrchu melanin yn effeithiol mewn celloedd B16F10 trwy anactifadu'r llwybrau signalau p38 a PKA / CREB mewn celloedd B16F10 [49]. Mae ataliad PI3K a achosir gan cAMP yn lleihau ffosfforyleiddiad AKT a'i actifadu. Yn yr astudiaeth bresennol, rhwystrwyd mynegiant MITF a achosir gan -MSH gan K36E a H-89, sef atalydd PKA. Yn ogystal, roedd cotreatment gyda K36E a H-89 wedi gwanhau'n sylweddol y gostyngiad a achosir gan K36E mewn synthesis melanin. Awgrymodd ein canlyniadau fod gweithgaredd gwrth-melanogenig K36E yn gysylltiedig â llwybr PKA ac felly'n arwain at ddadreoleiddio MITF (Ffig. 8).

Casgliad

Fe wnaeth K36E leihau mynegiant MITF trwy atal ffosfforyleiddiad CREB. Yn ogystal, roedd K36E yn atal mynegiant MITF trwy uwchreoleiddio ffosfforyleiddiad AKT a GSK3 , a oedd wedyn yn atal mynegiant tyrosinase a TRP-1 a thrwy hynny leihau biosynthesis melanin. Gellir defnyddio melanocytes normal ac astudiaethau in vivo ar gyfer ymchwiliad pellach i effaith K36E ar felanogenesis. I gloi, gall K36E fod yn ymgeisydd ar gyfer rheoleiddio melanogenesis ac mae'n debygol o gael cymwysiadau amrywiol mewn cynhyrchion gwynnu croen yn y dyfodol.

Diolchiadau

Cefnogwyd yr ymchwil hwn gan grantiau gan y Weinyddiaeth Wyddoniaeth a Thechnoleg (NSC100-2320-B-039-002-MY3; MOST104-2320-B-039-006), CMU o dan y Cynllun Anelu ar gyfer y Brifysgol Orau y Weinyddiaeth Addysg, Taiwan, a Chanolfan Ragoriaeth Treialon Clinigol ac Ymchwil Gweinyddiaeth Iechyd a Lles Taiwan (MOHW105-TDU-B-212-133019), a Phrifysgol Feddygol Tsieina (CMU102-). ASIA-18).

Argaeledd data a deunyddiau

Mae'r setiau data sy'n cefnogi casgliadau'r erthygl hon wedi'u cynnwys yn yr erthygl.

Cyfraniadau awduron

YHK, CYL, a HMC oedd yn gyfrifol am ddylunio'r astudiaeth ac am ddarparu'r cyllid ymchwil. Dyluniodd PYW, CSW, a PJS yr arbrofion a darparu arweiniad technegol. Perfformiodd CSC a HMC y gweithrediad arbrofol. Ysgrifennodd YHK, YHK, CYL, a HMC y papur. Darllenodd a chymeradwywyd y llawysgrif derfynol gan bob awdur.

Diddordebau cystadleuol

Mae'r awduron yn datgan nad oes ganddynt unrhyw fuddiannau cystadleuol.

Caniatâd i gyhoeddi

Ddim yn berthnasol.

Cymeradwyaeth foesegol a chaniatâd i gymryd rhan

Defnyddiodd yr astudiaeth hon linellau cell oedd ar gael yn fasnachol; felly, nid oedd angen cymeradwyaeth foesegol.

Manylion Awdur

1Adran Gwyddorau Fferyllol Tsieineaidd ac Adnoddau Meddygaeth Tsieineaidd, Prifysgol Feddygol Tsieina, Taichung 404, Taiwan. 2 Adran Biotechnoleg, Prifysgol Asia, Taichung 413, Taiwan. 3 Adran Cosmeceutics, Prifysgol Feddygol Tsieina, Taichung 404, Taiwan. 4 Adran Dermatoleg, Ysbyty Prifysgol Feddygol Tsieina, Taichung 404, Taiwan. 5 Ysgol Feddygaeth, Prifysgol Feddygol Tsieina, Taichung 404, Taiwan. 6 Amgueddfa Genedlaethol Bioleg Forol ac Acwariwm, Pingtung 944, Taiwan.

Cyfeiriadau

1. Solano F, Briganti S, Picardo M, Ghanem G. Asiantau hypobigmentu: adolygiad wedi'i ddiweddaru ar agweddau biolegol, cemegol a chlinigol. Cell Pigment Res. 2006; 19(6):550–71.

2. Chiang HM, Chen HW, Huang YH, Chan SY, Chen CC, Wu WC, Wen KC. Melanogenesis ac asiantau hypopigmentation naturiol. 2012.

3. Costin GE, Clywed VJ. Pigmentiad croen dynol: mae melanocytes yn modiwleiddio lliw croen mewn ymateb i straen. FASEB J. 2007; 21(4):976–94.

4. Kondo T, Clyw VJ. Diweddariad ar reoleiddio swyddogaeth melanocyte mamalaidd a phigmentiad croen. Arbenigwr y Parch Dermatol. 2011; 6(1):97–108.

5. Yamaguchi Y, Clywed VJ. Ffactorau ffisiolegol sy'n rheoleiddio pigmentiad croen. Bioffactorau. 2009; 35(2): 193–9.

6. Clyw VJ. Cerrig milltir mewn melanocytes/melanogenesis. J Buddsoddi Dermatol. 2011; 131(E1):E1.

7. Chiang HM, Chien YC, Wu CH, Kuo YH, Wu WC, Pan YY, Su YH, Wen KC. Mae echdyniad hydroalcoholig o Rhodiola rosea L. (Crassulaceae) a'i hydrolysate yn atal melanogenesis mewn celloedd B16F0 trwy reoleiddio'r llwybr CREB/MITF/tyrosinase. Cemeg Bwyd Tocsicol. 2014; 65:129–39.

8. Wen KC, Chang CS, Chien YC, Wang HW, Wu WC, Wu CS, Chiang HM. Mae Tyrosol a'i analogau yn atal melanogenesis a achosir gan hormonau sy'n ysgogi alffa-melanocyte. Int J Mol Sci. 2013; 14(12): 23420–40.

9. Cui R, Widlund HR, Feige E, Lin JY, Wilensky DL, Igras VE, D'Orazio J, Fung CY, Schanbacher CF, Granter SR, et al. Rôl ganolog t53 yn yr ymateb suntan a hyperpigmentation pathologig. Cell. 2007; 128(5):853–64.

10. Hocker TL, Singh MK, Tsao H. Geneteg melanoma a dulliau therapiwtig yn yr 21ain ganrif: symud o ochr y traeth i erchwyn y gwely. J Buddsoddi Dermatol. 2008; 128(11):2575–95.

11. Drira R, Sakamoto K. Isosakuranetin, flavonoid 4′-O-methylated, yn ysgogi melanogenesis mewn celloedd melanoma murine B16BL6. Gwyddor Bywyd. 2015; 143:43-9.

12. Chou TH, Ding HY, Lin RJ, Liang JY, Liang CH. Atal melanogenesis ac ocsidiad gan asid protocatechuic o Origanum vulgare (oregano). J Nat Prod. 2010;73(11):1767–74.

13. Yeom GG, Min S, Kim SY. 2,3,5,6-Mae tetramethylpyrazine o Ephedra sinica yn rheoleiddio melanogenesis a llid mewn system gyd-ddiwylliant melanoma/ceratinocytes a achosir gan UVA. Int Immunopharmacol. 2014; 18(2):262–9.

14. Chiang HM, Chen CW, Lin TY, Kuo YH. Caffein N-phenethyl a photodamage: Amddiffyn croen trwy atal diraddiad procolagen math I ac ysgogi synthesis colagen. Cemeg Bwyd Tocsicol. 2014;72C:154–61.

15. Kuo YH, Chen CW, Chu Y, Lin P, Chiang HM. Astudiaethau In Vitro ac In Vivo ar Weithred Amddiffynnol N-Phenethyl Caffeamide yn erbyn Ffoto-ddifrod i'r Croen. PLoS Un. 2015; 10(9): e0136777.

16. Mae Shimoda H, Shan SJ, Tanaka J, Maoka T. beta-Cryptoxanthin yn atal melanogenesis a achosir gan UVB yn y llygoden: cynnwys ataliad prostaglandin E2 a llwybrau hormon ysgogol melanocyte. J Pharm Ffarmacol. 2012; 64(8): 1165-76.

17. Okombi S, Rival D, Bonnet S, Mariotte AC, Perrier E, Boumendjel A. Analogau o N-hydroxycinnamoylphenalkylamides fel atalyddion melanocyte-tyrosinase dynol. Bioorg Med Chem Lett. 2006; 16(8): 2252–5.

18. Bellei B, Pitisci A, Izzo E, Picardo M. Y dosbarth pyridinyl imidazole o gyfansoddion yn atal melanogenesis: cyfranogiad posibl llwybr signalau Wnt/ beta-catenin. PLoS Un. 2012; 7(3): e33021.

19. Wang L, Lu AP, Yu ZL, Wong RN, Bian ZX, Kwok HH, Yue PY, Zhou LM, Chen H, Xu M, et al. Yr effaith melanogenesis-ataliol a ffurfiant trwy'r croen o ginsenoside Rb1. AAPS PharmSciTech. 2014; 15(5): 1252–62.

20. Suwannalert P, Kariya R, Suzu I, Okada S. Effeithiau Salacia reticulata ar ocsidyddion gwrth-gellog ac ataliad melanogenesis mewn celloedd melanoma B16 a symbylir gan alffa-MSH ac UV arbelydredig. Cymmun Nat Prod. 2014; 9(4):551–4.

21. Chou YC, Sheu JR, Chung CL, Chen CY, Lin FL, Hsu MJ, Kuo YH, Hsiao G. Ataliad wedi'i dargedu'n niwclear rhag NF-kappaB ar gynhyrchu MMP-9 gan N-2- ( 4-bromophenyl) caffein ethyl mewn celloedd monocytig dynol. Rhyngweithio Chem Biol. 2010; 184(3):403–12.

22. Chiang HM, Lin JW, Hsiao PL, Tsai SY, Wen KC. Mae hydrolysadau planhigion sitrws yn ysgogi melanogenesis gan amddiffyn rhag difrod dermol a achosir gan UV. Phytother Res. 2011; 25(4):569–76.

23. Chiang HM, Ko Y, Shih I, Wen K. Datblygu Cacen Gwin fel Asiant Gwyno'r Croen a Humectant. J Cyffuriau Bwyd Rhefrol. 2011; 19(2):223–9.

24. Chiang HM, Chen HC, Lin TJ, Shih IC, Wen KC. Mae dyfyniad Michelia alba yn gwanhau mynegiant metalloproteinasau matrics a achosir gan UVB trwy'r llwybr kinase MAP mewn ffibroblastau dermol dynol. Cemeg Bwyd Tocsicol. 2012; 50(12):4260–9.

25. Salucci S, Burattini S, Battistelli M, Buontempo F, Canonico B, Martelli AC, Papa S, Falcieri E. Tyrosol yn atal apoptosis mewn keratinocytes arbelydru. J Dermatol Sci. 2015; 80(1):61–8.

26. Zhang Y, Helke KL, Coelho SG, Valencia JC, Clywed VJ, Sun S, Liu B, Li Z. Rôl hanfodol y gwarchodwr moleciwlaidd gp96 wrth reoleiddio melanogenesis. Melanoma Cell Pigment Res. 2014; 27(1):82–9.

27. Parc H, Song KH, Jung PM, Kim JE, Ro H, Kim MY, Ma JY. Effaith Ataliol apigenin o Ddyfyniad Fructus Arctii ar Synthesis Melanin trwy Atal Mynegiad Tyrosinase. Ategiad Seiliedig ar Evid Alternat Med: eCAM. 2013; 2013: 965312.

28. Chiang HM, Lin TJ, Chiu CY, Chang CW, Hsu KC, Fan PC, Wen KC. Mae detholiad Coffea arabica a'i gyfansoddion yn atal ffoto-luniau trwy atal mynegiant MMPs a llwybr kinase MAP. Cemeg Bwyd Tocsicol. 2011; 49(1):309–18.

29. Chiang HM, Chiu HH, Liao ST, Chen YT, Chang HC, Wen KC. Mae Detholiad macroffylla Ffleminia sy'n Gyfoethog o Isoflavonoid Yn Gwanhau Niwed Croen a Achosir gan UVB trwy Sbwriel Rhywogaethau Ocsigen Adweithiol ac Atal Mynegiant MAP Kinase a MMP. Ategiad Seiliedig ar Evid Alternat Med. 2013; 2013: 12.

30. Bertolotto C, Bille K, Ortonne JP, Ballotti R. Mae rheoleiddio mynegiant genynnau tyrosinase gan cAMP mewn celloedd melanoma B16 yn cynnwys dau fotiff CATGTG o amgylch y blwch TATA: goblygiadau'r cynnyrch genyn microffthalmia. J Cell Biol. 1996; 134(3):747–55.

31. Korner A, Pawelek J. Mae tyrosinase mamalaidd yn cataleiddio tri adwaith ym biosynthesis melanin. Gwyddoniaeth (Efrog Newydd, NY). 1982; 217(4565): 1163–5.

32. Tripathi RK, Clywed VJ, Urabe K, Aroca P, Spritz RA. Mapio treiglo o weithgareddau catalytig tyrosinase dynol. J Biol Chem. 1992; 267(33): 23707–12.

33. Slominski A, Tobin DJ, Shibahara S, Wortsman J. Melanin pigmentiad mewn croen mamalaidd a'i reoleiddio hormonaidd. 2004;84(4):1155–228.

34. Fu YT, Lee CW, Ko HH, Yen FL. Mae darnau o Artocarpus communis yn lleihau melanogenesis a achosir gan hormonau alffa-melanocyte trwy actifadu llwybrau signalau ERK a JNK. ScientificWorldJournal. 2014; 2014: 724314.

35. Chou TH, Ding HY, Hung WJ, Liang CH. Nodweddion gwrthocsidiol ac ataliad o melanogenesis alffa-melanocyte-ysgogol hormon-ysgogol o vanillin ac asid vanillic o Origanum vulgare. Exp Dermatol. 2010; 19(8):742–50.

36. Kumar KJ, Yang JC, Chu FH, Chang ST, Wang SY. Lucidone, atalydd melanin newydd o ffrwyth Lindera erythroderma Makino. Phytother Res. 2010; 24(8):1158–65.

37. Liu Q, Kim C, Jo YH, Kim SB, Hwang BY, Lee MK. Synthesis a Gwerthusiad Biolegol o Ddeilliadau Resveratrol fel Atalyddion Melanogenesis. Moleciwlau (Basel, y Swistir). 2015; 20(9): 16933-45.

38. Jimenez-Cervantes C, Solano F, Kobayashi T, Urabe K, Clywed VJ, Lozano JA, Garcia-Borron JC. Swyddogaeth ensymatig newydd yn y llwybr melanogenig. Y 5,{4}}dihydroxy indole-2-actifedd asid carbocsilig ocsidas o brotein sy'n gysylltiedig â tyrosinase-1 (TRP1). J Biol Chem. 1994; 269(27): 17993-8000.

39. Kobayashi T, Urabe K, Winder A, Jimenez-Cervantes C, Imokawa G, Brewington T, Solano F, Garcia-Borron JC, Clywed VJ. Mae protein sy'n gysylltiedig â thyrosinase 1 (TRP1) yn gweithredu fel DHICA oxidase mewn biosynthesis melanin. EMBO J. 1994; 13(24):5818–25.

40. Gaggioli C, Busca R, Abbe P, Ortonne JP, Ballotti R. Mae angen ffactor trawsgrifio sy'n gysylltiedig â microffthalmia (MITF) ond nid yw'n ddigon i ysgogi mynegiant genynnau melanogenig. Cell Pigment Res. 2003; 16(4):374–82.

41. Khaled M, Larribere L, Bille K, Aberdam E, Ortonne JP, Ballotti R, Bertolotto C. Mae Glycogen synthase kinase 3beta yn cael ei actifadu gan cAMP ac mae'n chwarae rhan weithredol wrth reoleiddio melanogenesis. J Biol Chem. 2002; 277(37):33690–7.

42. Khaled M, Larribere L, Bille K, Ortonne JP, Ballotti R, Bertolotto C. Mae ffactor trawsgrifio sy'n gysylltiedig â microffthalmia yn darged i'r llwybr kinase ffosffatidylinositol. J Buddsoddi Dermatol. 2003; 121(4):831–6.

43. Shao YY, Chen CC, Wang HY, Chiu HL, Hseu TH, Kuo YH. Cyfansoddion cemegol camfforad Antrodia dan y dŵr mewn cawl cyfan. Nat Prod Res. 2008; 22(13): 1151–7.

44. Oka M, Nagai H, Ando H, Fukunaga M, Matsumura M, Araki K, Ogawa W, Miki T, Sakaue M, Tsukamoto K, et al. Rheoleiddio melanogenesis trwy lwybr ffosffatidylinositol 3-kinase-Akt mewn celloedd melanoma G361 dynol. J Buddsoddi Dermatol. 2000; 115(4):699–703.

45. Busca R, Ballotti R. Cyclic AMP negesydd allweddol wrth reoleiddio pigmentiad croen. Cell Pigment Res. 2000; 13(2):60–9.

46. ​​Shibahara S, Takeda K, Yasumoto K, Udono T, Watanabe K, Saito H, Takahashi K. Ffactor trawsgrifio sy'n gysylltiedig â microffthalmia (MITF): lluosogrwydd mewn strwythur, swyddogaeth, a rheoleiddio. J Invest Dermatol Symp Proc/Soc Invest Dermatol, Inc [a] Eur Soc Dermatol Res. 2001; 6(1):99–104.

47. Lee JY, Choi HJ, Chung TW, Kim CH, Jeong HS, Ha KT. Mae Ester Phenethyl Asid Caffeic yn Atal Synthesis Melanin sy'n Ysgogi'r Hormon a Ysgogir gan Hormon trwy Atal Gweithgaredd Trawsweithredol Ffactor Trawsgrifio Cysylltiedig â Microphthalmia. J Nat Prod. 2013; 76(8): 1399–405.

48. Huang GJ, Huang SS, Lin SS, Shao YY, Chen CC, Hou WC, Kuo YH. Effeithiau analgesig a mecanweithiau gwrth-lid ergostatrien-3beta-ol o Antrodia camphorate cawl cyfan tanddwr mewn llygod. J Cemegydd Bwyd Amaeth. 2010; 58(12):7445–52.

49. Tsai TC, Tung YT, Kuo YH, Liao JW, Tsai HC, Chong KY, Chen HL, Chen CM. Effeithiau gwrthlidiol Antrodia camphorate, meddyginiaeth lysieuol, mewn model isgemia croen llygoden. J Ethnopharmacol. 2015; 159: 113-21.

For more information:1950477648nn@gmail.com