Abstraktní:

Nedávné studie ukázaly, že plumbagin má protizánětlivé, antialergické, antibakteriální a protirakovinné účinky; dosud však nebylo prokázáno, zda plumbagin potlačuje syntézu melaninu vyvolanou hormonem alfa-melanocyty (-MSH), aby se zabránilo hyperpigmentaci. V této studii jsme prokázali, že plumbagin významně potlačuje -MSH-stimulovanou syntézu melaninu v B16F10 myších melanomových buňkách. Abychom pochopili inhibiční mechanismus plumbaginu na syntézu melaninu, provedli jsme testy buněčné nebo bezbuněčné tyrosinázové aktivity a analyzovali jsme genovou expresi související s melanogenezí. Prokázali jsme, že plumbagin přímo potlačuje aktivitu tyrosinázy nezávisle na transkripčním aparátu spojeném s melanogenezí, který zahrnuje transkripční faktor spojený s mikroftalmií (MITF), tyrosinázu (TYR) a protein 1 související s tyrosinázou (TYRP1). Také jsme zkoumali, zda je plumbagin toxický pro normální lidské keratinocyty (HaCaT) a epiteliální buňky čočky (B3), které mohou být poškozeny používáním kosmetiky pro péči o pleť. Překvapivě nižší koncentrace plumbaginu (0,5–1 µM) účinně inhibovaly syntézu melaninu a aktivitu tyrosinázy, ale nezpůsobovaly toxicitu v keratinocytech, čočkových epiteliálních buňkách a myších melanomových buňkách B16F10, což naznačuje, že plumbagin je bezpečný pro dermální aplikaci. Celkově vzato tyto výsledky naznačují, že inhibiční účinek plumbaginu na pigmentaci z něj může učinit přijatelnou a bezpečnou složku pro použití v kosmetických přípravcích pro péči o pokožku používaných pro bělení pokožky.

Podle relevantních studií je cistanche běžnou bylinou, která je známá jako „zázračná bylina, která prodlužuje život“. Jeho hlavní složkou je cistanosid, který má různé účinky, jako je antioxidační, protizánětlivý a podpora imunitních funkcí. Mechanismus mezi cistanche a bělením kůže spočívá v antioxidačním účinku cistanchových glykosidů. Melanin v lidské kůži vzniká oxidací tyrosinu katalyzovanou tyrosinázou a oxidační reakce vyžaduje účast kyslíku, takže se volné radikály v těle stávají důležitým faktorem ovlivňujícím produkci melaninu. Cistanche obsahuje cistanosid, což je antioxidant a může snižovat tvorbu volných radikálů v těle, čímž inhibuje produkci melaninu.

Klikněte na Cistanche bienfaits For Whitening

Další informace:

david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501

klíčová slova:plumbagin; melanogeneze; pigmentace; tyrosináza

1. Úvod

Melanin se skládá ze skupiny pigmentů syntetizovaných v epidermálních melanocytech, které hrají důležitou roli při obraně kůže před poškozením ultrafialovým (UV) zářením [1]. Abnormální melanogeneze, buď zvýšená nebo snížená produkce melaninu, je úzce spojena s několika kožními onemocněními včetně melanomu a poruch pigmentace, jako je chloasma a pihy [2,3]. Biosyntéza melaninu je iniciována mnoha podněty včetně UV záření, zánětlivých cytokinů a hormonální signalizace. Konkrétně - hormon stimulující melanocyty ( -MSH) uvolňovaný z keratinocytů vystavených UV záření může stimulovat biosyntézu melaninu v epidermálních melanocytech aktivací osy cAMP-PKA-CREB (cyklická adenosinmonofosfát-proteinkináza A-cAMP response element binding protein) [3] . Aktivovaná osa cAMP-PKA-CREB vede ke zvýšení mRNA kódující transkripční faktor spojený s mikroftalmií (MITF). MITF zvyšuje genovou expresi tyrosinázy (TYR), proteinu příbuzného tyrozináze 2 (TYRP1) a proteinu příbuzného tyrosináze 2 (TYRP2) po stimulaci -MSH v melanocytech [3,4]. Kromě toho je mnoho signálních drah, které řídí buněčný růst, včetně mitogenem aktivovaných proteinkináz (MAPK), kinázy extracelulární odezvy (ERK) a AKT, nezbytných pro melanogenezi regulací stability a aktivity MITF [5].

Enzym tyrosináza, multifunkční oxidáza obsahující měď, hraje zásadní roli v biosyntéze melaninu tím, že katalyzuje reakce, při kterých je L-tyrosin hydroxylován na L-dihydroxyfenylalanin (L-DOPA) a L-DOPA je oxidován na o-chinon (dopachinon ) [5,6]. Proto některé inhibitory tyrosinázy také inhibují biosyntézu melaninu, a mezi ně patří resveratrol, arbutin a honokiol, které byly všechny použity v kosmetických aplikacích pro bělení kůže [7].

Plumbagin je jednoduchý hydroxyl-naftochinon, který byl poprvé extrahován z kořenů rostlin rodu Plumbago a bylo prokázáno, že má pozoruhodné léčivé vlastnosti [8]. Byly popsány protizánětlivé, protirakovinné, antialergické a antibakteriální aktivity plumbaginu [8,9]. Bylo skutečně popsáno, že plumbagin inhibuje aktivaci neutrofilů, angiogenezi a expresi kolagenázy potlačením topoizomerázy-II, což naznačuje použití plumbaginu jako potenciálního léku v léčbě revmatoidní artritidy [10]. Kromě toho několik zpráv ukázalo, že plumbagin vykazuje protirakovinnou aktivitu u různých typů rakoviny, včetně rakoviny prsu [11], prostaty [12], vaječníků [13], plic [14], kožního karcinomu [15] a rakoviny jater. [16]. I když je zřejmé, že plumbagin může být užitečný jako terapeutická intervence při léčbě různých lidských onemocnění, inhibiční účinek plumbaginu na melanogenezi spojenou s hyperpigmentací nebyl nikdy popsán.

2. Výsledky

2.1. Chemická struktura a cytotoxické účinky plumbaginu v buňkách myšího melanomu B16F10

Před studiem antimelanogenních účinků plumbaginu jsme nejprve zhodnotili jeho toxicitu v myších melanomových buňkách B16F10 produkujících melanin. Chemická struktura plumbaginu je znázorněna na obrázku 1A. Výsledky našeho testu cytotoxicity, kde koncentrace plumbaginu nižší než 5 uM neovlivnily životaschopnost buněk v buňkách B16F10, jsou uvedeny na obrázku 1B.

2.2. Plumbagin potlačuje -MSH-indukovanou syntézu melaninu v B16F10 myších melanomových buňkách

Dále jsme zkoumali inhibiční účinky plumbaginu na syntézu melaninu indukovanou melanocyty stimulujícím hormonem (-MSH) v buňkách B16F10. Prokázali jsme, že plumbagin silně potlačuje -MSH-indukovanou akumulaci melaninu v kultivačním médiu buněk B16F10 (obrázek 2A). Abychom potvrdili inhibiční účinek plumbaginu na syntézu melaninu indukovanou -MSH, stanovili jsme extracelulární nebo intracelulární obsah melaninu v nepřítomnosti nebo přítomnosti plumbaginu v buňkách B16F10 stimulovaných -MSH. Obrázky 2B a C ukazují, že plumbagin významně snižuje extracelulární a intracelulární obsah melaninu.

2.3. Plumbagin nereguluje - exprese genů melanogeneze indukovaná MSH a kaskády přenosu signálu

Protože transkripční faktor spojený s mikroftalmií (MITF) je základním transkripčním faktorem, který reguluje genovou expresi spojenou s melanogenezí prostřednictvím osy -MSH-PKA-CREB, zkoumali jsme, zda by plumbagin mohl regulovat genovou expresi zprostředkovanou MITF spojenou s melanogenezí. Nejprve jsme určili časový bod maximální exprese genu melanogeneze pro MITF, tyrosinázu (TYR) a protein 1 příbuzný tyrozináze (TYRP1) při stimulaci -MSH. MITF je silně upregulován po léčbě -MSH po dobu 2 hodin (obrázek 3A). TYR a TYRP1 byly dramaticky upregulovány po 48 hodinách léčby -MSH (obrázek 3A). Hladiny MITF a proteinu tyrosinázy se zvýšily v reakci na léčbu -MSH a nebyly potlačeny léčbou plumbaginem (obrázek 3B). V souladu s tím plumbagin neinhiboval hladiny mRNA MITF, TYR a TYRP1 po stimulaci -MSH, což naznačuje, že plumbagin nereguluje transkripční aparát související s expresí genu melanogeneze v buňkách B16F10 (obrázek 3C). Protože pro melanogenezi je nutná fosforylace a aktivace AKT, ERK1/2 a CREB (hlavní signální transdukční kaskády, které regulují melanogenezi) [3], dále jsme zkoumali, zda plumbagin reguluje tyto s melanogenezí spojené signální transdukční dráhy. Naše výsledky popsané na obrázku 3D ukazují, že plumbagin nemění signalizaci AKT, ERK1/2 nebo CREB po léčbě -MSH.

2.4. Plumbagin inhibuje aktivitu tyrosinázy

Protože je jasné, že přímé nebo nepřímé přírodní produkty inhibující tyrosinázu by mohly být užitečné pro vývoj kosmetiky pro bělení kůže, dále jsme zkoumali inhibiční účinek plumbaginu na aktivitu enzymu tyrosinázy. V této studii jsme prokázali, že plumbagin významně potlačuje enzymatickou aktivitu buněčné tyrosinázy indukovanou -MSH v buňkách B16F10 (obrázek 4A). Abychom pochopili, zda plumbagin inhibuje aktivitu tyrosinázy přímo nebo nepřímo, byla měřena aktivita tyrosinázy bez buněk. Plumbagin také silně inhibuje L-DOPA oxidační aktivitu tyrosinázy pocházející z hub, což naznačuje, že plumbagin potlačuje melanogenezi přímou inhibicí aktivity tyrosinázy (obrázek 4B). Kromě toho bylo ve vzorcích ošetřených vitaminem C a plumbaginem v koncentracích v rozmezí od 0,1 pozorováno významné zvýšení aktivit vychytávání radikálů pomocí testu 1,1-difenyl-2-pikrylhydrazyl (DPPH) do 5 mg/ml. V důsledku toho 5 mg/ml plumbaginu vykazovalo podobný účinek na aktivitu vychytávání radikálů jako 0,1 mg/ml vitaminu C (obrázek 4C).

2.5. Plumbagin není toxický pro normální keratinocyty a epiteliální buňky čočky

Protože kosmetika, jako je pleťový krém, je určena pro vnější použití a cytotoxicita by mohla způsobit kožní problémy, dále jsme zkoumali, zda je plumbagin toxický pro normální keratinocyty (HaCaT) a epiteliální buňky čočky (B3) a zda může být užitečný pro rozvoj bělení kůže. kosmetika. Následně jsme zjistili, že nižší koncentrace plumbaginu (1–5 µM) nezpůsobují toxicitu v buňkách HaCaT a B3, ale jsou účinné při inhibici syntézy melaninu (obrázek 5A). Kromě toho plumbagin neindukoval H2AX související s poškozením DNA a nesnižoval buněčnou apoptózu související poly (ADP-ribóza) polymerázu (PARP) a kaspázové-3 proteiny v HaCaT a B3 buňkách (obrázek 5B), což naznačuje, že plumbagin může být přijatelné pro použití v produktech pro bělení kůže, aniž by vykazovaly jakoukoli dermální toxicitu

Další informace: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501