Cuireann Glúcós Iarmhairt Frith-Mhelanóigineach trí Dhíghníomhú Indíreach Tyrosinase i Melanocytes Agus Coibhéis Craiceann Daonna

Coimriú:

Tá siúcraí uileláithreach in orgánaigh agus tá cáil orthu mar chomhábhair chosmaideacha le haghaidh craiceann moisturizing le fo-iarsmaí íosta. Is minic a úsáidtear glúcós, siúcra simplí a úsáideann cealla beo mar fhoinse fuinnimh, i dtáirgí cúram craicinn. Tá sé léirithe ag roinnt tuarascálacha go bhfuil éifeachtaí frith-melanóigineacha ag siúcra agus comhdhúile a bhaineann le siúcra ar mheileaicítí. Mar sin féin, ní fios cén mheicníocht mhóilíneach bhunúsach trína gcuireann glúcós cosc ​​ar shintéis melanin, cé go n-úsáidtear glúcós mar chomhábhar whitening agus mar chomhábhar tais i gcosmaidí. Anseo, fuaireamar amach gur laghdaigh glúcós go suntasach an t-ábhar melanin i gcealla B16-spreagtha hormóin -melanocyte (MSH) agus gnáth-melanocytes daonna a raibh dath dorcha orthu gan aon chomharthaí de chiteatocsaineacht.

Ina theannta sin, léirigh cóireáil tráthúla an ghlúcóis a éifeachtúlacht ghealaithe trí ghrianghrafadóireacht, smálú Fontana-Masson (F&M), agus micreascópacht ilfhótóin i múnla craiceann daonna 3D lí, MelanoDerm. Mar sin féin, níor athraigh glúcós léiriú géine nó leibhéil próitéine de phróitéiní móra melanóigineacha i melanocytes. Cé gur laghdaigh glúcós go mór gníomhaíocht tyrosinase intracellular i melanocytes, níor laghdaigh sé gníomhaíocht tyrosinase muisiriún i gcóras turgnamhach saor ó chealla. Mar sin féin, meitibilíodh glúcós isteach in aigéad lachtaigh, rud a d'fhéadfadh gníomhaíocht tyrosinase a shochtadh go cumhachtach. Mar sin, tháinig muid ar an gconclúid go gcuireann glúcós bac go hindíreach ar ghníomhaíocht tyrosinase trí thiontú go aigéad lachtaigh, ag míniú a éifeachtaí frith-melanogenic i melanocytes.

Is príomh-einsím é tyrosinase whitening i sintéis melanin. Gliogóisídí iomlána Cistanche deserticola - comhdhúil atá scoite ó leigheas luibhe Síneach nádúrtha Is féidir le Cistanche deserticola gníomhaíocht tyrosinase a ísliú go suntasach. Is é an éifeacht cosc ​​iomaíoch inchúlaithe, is féidir a chosc go héifeachtach lí craicinn, éifeacht áilleacht whitening iontach. Léirigh na sonraí turgnamhacha: nuair a bhí tiúchan na gliocóisídí iomlána de Cistanche deserticola sa raon 0.5-3.0 mg·mL-1, bhí coisctheach aige éifeacht ar ghníomhaíocht tyrosinase, agus fuarthas dea-chaidreamh idir dháileog-éifeacht sa raon 0.5-2.0 mg·mL-1.

Cliceáil chun a fháil amach cad is cistanche ann

Eochairfhocail:

melanogenesis; siúcra; glúcós; tyrosinase; comhionann craiceann daonna

1. Réamhrá

Is é melanogenesis an próiseas táirgthe melanin agus tá sé riachtanach do chosaint an chraiceann. Glacann melanin solas ultraivialait (UV) agus cosnaíonn sé an craiceann ó éifeachtaí dochracha an tsolais UV agus na fréamhacha saor in aisce [1]. Mar sin féin, toisc go n-eascraíonn táirgeadh iomarcach melanin hyperpigmentation mar freckles agus lentigo, a d'fhéadfaí a mheas aeistéitiúil, tá go leor taighde tiomnaithe do chomhábhair dí-lí éifeachtacha a aimsiú le haghaidh cosmaidí nó cógais [2-4].

Is humectant cumhachtach é siúcra le haghaidh moisturization craiceann agus úsáidtear é mar chomhábhar cosmaideach chun craiceann moisturizing le fo-iarsmaí íosta. Ina theannta sin, bíonn tionchar ag siúcraí agus gníomhairí a bhaineann le siúcra ar melanogenesis [5,6]. Is féidir le glycosylation tyrosinase, príomh-einsím a bhaineann le sintéis melanin, a athrú, ag cur bac ar a ghníomhaíocht chatalaíoch agus ag luasghéarú a dhíghrádaithe [7]. Tá ról na siúcraí i melanogenesis béime ag staidéir a imscrúdaíonn éifeacht glycosylation ar feinitíopa lí na melanocytes agus ról na n-iarmhar siúcra ar ghníomhaíocht catalaíoch tyrosinase [5-7]. Thuairiscigh roinnt staidéir gur féidir le díorthaigh siúcra bac a chur ar aibiú tyrosinase, rud a chuireann isteach ar a glycosylation. Mar shampla, cuireann N-acetylglucosamine (NAG), heicseóis aimín a tháirgtear go fiseolaíoch trí ghrúpa aimín a chur le glúcós, isteach ar ghliocosylation tyrosinase, rud a fhágann go bhfuil éifeachtaí dí-mhillithe ar chraiceann muc ghuine agus ar chraiceann an duine [8].

Ina theannta sin, léirigh staidéir le déanaí go gcuireann comhdhúile a bhaineann le siúcra bac ar léiriú nó gníomhachtú tyrosinase chomh maith lena gliceasúlú a athrú. Mar shampla, rinneamar measúnú ar éifeachtúlacht whitening aigéad galactúrónach (GA), aigéad siúcra atá ina fhoirm ocsaídithe de galactós agus an phríomh-chomhpháirt de pheictin. Feidhmíonn aigéad galacturonic éifeacht whitening trí ghníomhaíocht tyrosinase agus léiriú a rialáil i gcealla melanoma murine B16 agus coibhéis craiceann daonna [9]. I dtuarascáil eile, léirigh cineál nua oligosaccharide timthriallach, ar a dtugtar timthriallach nitrosyl nigerose (CNN), éifeacht coisctheach díreach lag ach suntasach ar ghníomhaíocht einsímeach tyrosinase, ag moladh meicníocht féideartha amháin de hipopigmentation [10]. Cosúil le aibiú tyrosinase trí glycosylation cuí, d'fhéadfadh léiriú nó gníomhaíocht CNN a bheith ina sprioc de ghníomhairí frith-melanogenic [11]. Mar sin féin, tá fo-iarsmaí tromchúiseacha ag gníomhairí frith-melanogenic iomadúla, mar shampla vitiligo [12,13]. Tá suim mhór mar sin i gcomhdhúile dí-lí níos sábháilte.

Anseo, rinneamar imscrúdú ar éifeachtaí frith-melanóigineacha glúcóis ar chealla melanoma murine B16 agus melanocytes daonna gnáth. Ina theannta sin, scrúdaíomar dath fíocháin agus stádas eipideirm ag baint úsáide as staining alt fíocháin de choibhéis craiceann daonna. Bunaithe ar ár dtorthaí, molaimid go bhfuil éifeacht whitening glúcóis ag brath ar tháirgeadh aigéid lachtaigh, rud a fhágann díghníomhú tyrosinase.

2. Torthaí

2.1. Éifeachtúlacht Frith-Mhelanóigineach Glúcóis i B16 agus NHM

Chun imscrúdú a dhéanamh ar éifeacht frith-melanóigineach glúcóis, d'úsáidamar dhá chineál melanocytes, cealla melanoma B16 (líne cealla melanoma murine) agus gnáth-melanocytes daonna (NHM). Ar dtús, chinneamar an raibh glúcós tocsaineach do chealla B16. Níor léirigh glúcós aon cíteatocsaineacht ag tiúchan suas le 100 mM i gcealla B16, mar a léirítear i bhFíor 1A. Bunaithe ar na sonraí cíteatocsaineachta, déileáladh le cealla B16 le tiúchain éagsúla glúcóis ar feadh 72 h i láthair an hormóin a spreagann -melanocyte (MSH), ionduchtóir melanogenesis. Mar a léirítear i bhFíor 1B, laghdaigh glúcós go soiléir agus go suntasach an t-ábhar melanin intracellular ar bhealach dáileog-spleách. Baineadh úsáid as aigéad Kojic (KA) mar chomhdhúil tagartha le haghaidh frith-melanogenesis toisc go n-úsáidtear go minic é mar chomhábhar cosmaideach atá ag éadromú craiceann [1,3,4]. Bhí dath na lysates i gcealla cóireáilte le glúcóis níos éadroime ná dath na gcealla rialaithe (Fíor 1C).

Ina theannta sin, dheimhnigh muid gur tháinig laghdú ar an méid melanin a cuireadh isteach sna meáin chultúir agus go raibh dath na meán níos gile (Fíor 1D). Ansin, rinneamar imscrúdú ar an éifeacht frith-melanogenic glúcóis ar NHMs dorcha lí. Ní raibh glúcós ag tiúchan suas le 100 mM citotocsaineach ar feadh suas le ceithre lá 4 (Fíor 1E). Nuair a chinntear ábhar melanin tar éis cóireáil glúcóis NHM ar feadh 4 lá, fuair muid amach gur tháinig laghdú ar ábhar melanin ar bhealach dáileog-spleách (Fíor 1F). Le chéile, léiríonn na torthaí seo go gcuireann glúcós sintéis melanin faoi chois i melanocytes.

Fíor 1. Éifeacht glúcóis ar chealla B16 agus gnáth-melanocytes daonna (NHM). (A) Éifeacht glúcóis ar inmharthanacht chealla B16. (B) Ábhar melanin intracellular i -MSH-spreagtha B16 cealla. Cinneadh ábhar melanin intracellular ag baint úsáide as lysates cille, mar a thuairiscítear sa rannán modhanna. (C) An dath lysate cille. (D) Cinneadh ábhar melanin extracellular ag baint úsáide as meáin saothraithe ina raibh melanin secreted tar éis glúcóis agus -MSH comhchóireáil ar feadh 72 h. Léiríonn KA aigéad kojic (100 µg/mL), a úsáideadh mar chomhdhúil tagartha. Taispeánann an grianghraf dathanna na meán cultúrtha. (E) Éifeacht glúcóis ar inmharthanacht NHManna. (F) Éifeachtaí glúcóis ar shintéis melanin i NHManna. Cóireáladh NHManna leis na tiúchain léirithe glúcóis ar feadh 4d, nite, agus lysed le NaOH chun an t-ábhar melanin intracellular a chinneadh. Measadh an t-ábhar melanin trí ionsúiteacht ag 405 nm agus normalaithe ag an gcion iomlán próitéine. Cuirtear sonraí in iúl mar mheán ± SD de thrí thomhas neamhspleácha ar a laghad (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001).

2.2. Éifeacht Whitening Glúcóis ar Choibhéis 3D Craiceann Daonna

Chun cumas frith-melanogenic glúcóis a shainiú tuilleadh, d'úsáideamar múnla craiceann daonna 3D lí, MelanoDerm. Mar a thuairiscítear sa rannán Ábhair agus Modhanna, cuireadh glúcós i bhfeidhm go topaic ar an MelanoDerm ar feadh 18 lá, agus shocraigh measúnacht CCK-8 inmharthanacht na gceall. Mar a thaispeántar i bhFíor 2A, níor breathnaíodh aon cíteatocsaineacht fíocháin tar éis cóireála glúcóis ar feadh 18 lá. Rinneadh athruithe datha fíocháin a mheas le grianghrafadóireacht. Mar a léirítear i bhFíor 2B, bhí dath níos éadroime ar fhíochán cóireáilte le glúcóis ná mar a bhí fíochán cóireáilte salanda maolánach le fosfáit (PBS). Ina theannta sin, léirigh staining hematoxylin agus eosin (H&E) nár spreag glúcós titim fíocháin, agus léirigh staining fontana-masson (F&M) gur laghdaigh glúcós líon na melanocytes hipearpigmented (mar atá léirithe ag saigheada) sa bhunchiseal (Fíor 2C) .

Chun imscrúdú breise a dhéanamh ar athruithe ar ábhar melanin, rinneamar comparáid idir na comharthaí auto-fluaraiseachta de melanin sna sraitheanna melanocyte de PBS- agus fíocháin cóireáilte le glúcóis ag baint úsáide as micreascópacht fluaraiseachta excitation dhá fhótón (TPEF), mar a thaispeántar i bhFíor 2D. Léirigh anailís ar na híomhánna seo gur tháinig laghdú thart ar 36 faoin gcéad ar an méid melanin agus laghdaíodh déine comhartha TPEF do melanin sa limistéar saibhir melanocyte thart ar 38 faoin gcéad i bhfíocháin cóireáilte le glúcóis i gcomparáid le fíocháin PBS-cóireáilte.

Fíor 2. Éifeacht glúcóis ar choibhéis chraiceann an duine, MelanoDerm. (A) Inmharthanacht na gcoibhéisí craiceann daonna atá cóireáilte le glúcós. (B) Cóireáladh coibhéisí craiceann daonna (MelanoDerm; n=3) go topically le glúcós ar feadh 18 d, agus ansin tógadh grianghraf díobh. Léiríonn an luach ∆L an méid éadroime i gcomparáid le fíochán cóireáilte PBS. (C) S&E agus F&M smálú na gcodanna fíocháin. Socraíodh na sleamhnáin i dtuaslagán formaildéad agus leabaíodh iad i gcéir phairifín le haghaidh staining (barra scála, 5{{0}} µm). Léiríonn saigheada dubh melanocytes pigmented. (D) Rinneadh íomháú meileanin (200 × 200 × 60 µm3 ) de choibhéisí craiceann daonna ag baint úsáide as micreascópacht TPEF. Léiríonn comharthaí pseudadaite (dearg) melanin (barra scála, 50 µm). Léiríonn na graif cainníochtú toirte melanin agus comharthaí TPEF. Cuirtear sonraí in iúl mar mheán ± SD de thrí thomhas neamhspleácha ar a laghad (*p < 0.05, ***p < 0.001).

2.3. Éifeacht Glúcóis ar Léiriú Próitéiní Melanogenic i Melanocytes

Ansin, chun an mheicníocht dídhíleáite glúcóis i melanocytes a shoiléiriú, rinneamar measúnú ar a éifeacht ar léiriú einsímí melanóigineacha ar nós tyrosinase agus Tyrp-1 i gcealla B16 agus NHManna. Cóireáladh cealla B16 le glúcós ar feadh na n-amanna a luaitear i láthair -MSH. Ansin, rinneadh leibhéil phróitéin tyrosinase agus Tyrp-1 a chinneadh trí mheasúnacht blot an Iarthair (Fíor 3A). Níor laghdaíodh leibhéil slonn tyrosinase agus Tyrp-1 de réir glúcóis ag am ar bith. Ina theannta sin, ní raibh tionchar ag leibhéil tras-scríbhinn tyrosinase ag glúcóis i -MSH-spreagtha B16 cealla (Fíor 3B). Cosúil le cealla B16, níor chuir glúcóis (Fíor 3C) bac ar leibhéil próitéine tyrosinase, Tyrp-1, agus MITF i gcealla NHM cóireáilte le glúcós, agus ní raibh leibhéil mRNA tyrosinase agus Tyrp-1 chomh maith. laghdú, ach beagán méadaithe ag glúcóis (Fíor 3D).

Fíor 3. Éifeacht glúcóis ar léiriú próitéiní melanogenic i gcealla B16 agus NHM. (A, B) Cóireáladh cealla B16 le -MSH ar feadh an ama a léirítear i láthair nó in éagmais glúcóis 20 mM. Ansin, rinneadh measúnachtaí blot an Iarthair (A) agus qRT-PCR (B). (C) Cuireadh cóireáil ar NHManna leis na tiúchain in iúl de ghlúcós ar feadh 48 u. Ansin, rinneadh measúnú blotála an Iarthair. (D) Cóireáladh NHManna leis an am sonraithe i láthair glúcóis 50 mm. Ansin, rinneadh measúnachtaí qRT-PCR. Cuirtear sonraí in iúl mar mheán ± SD de thrí thomhas neamhspleácha ar a laghad.

2.4. Éifeacht Glúcóis ar Ghníomhaíocht Tyrosinase

Chun meicníocht gníomhaíochta glúcóis a shainiú tuilleadh, rinneamar tástáil an raibh éifeacht coisctheach aige ar ghníomhaíocht tyrosinase muisiriún. Mar a thaispeántar i bhFíor 4A, fuair muid amach nach raibh aon éifeacht coisctheach ag glúcóis ar ghníomhaíocht tyrosinase muisiriún, rud a léiríonn nach ndéanann glúcós difear díreach ar ghníomhaíocht tyrosinase. Ansin rinneamar measúnacht iomlán gníomhaíochta tyrosinase intracellular ag baint úsáide as lísáití cille cóireáilte le glúcóis ó chealla B16 agus NHM araon. Rud suimiúil, cuireadh bac ar ghníomhaíocht tyrosinase intracellular ar bhealach dáileog-spleách i gcealla B16 cóireáilte le glúcóis i láthair -MSH (Fíor 4B). I NHManna, chuir glúcós bac freisin ar ghníomhaíocht tyrosinase intracellular (Fíor 4C). Tacaíonn na sonraí seo leis an bhféidearthacht go ndéanann glúcóis tyrosinase i melanocytes a dhíghníomhú go hindíreach.

Fíor 4. Éifeacht glúcóis ar ghníomhaíocht tyrosinase. (A) Éifeacht glúcóis ar ghníomhaíocht tyrosinase muisiriún i gcóras saor ó chealla. (B, C) Measúnacht gníomhaíochta tyrosinase ceallach. (B) Cuireadh cóireáil ar chealla B16 leis na tiúchana glúcóis in iúl ar feadh 24 u. Ansin, rinneadh an measúnú gníomhaíochta tyrosinase ceallach, mar a thuairiscítear sa chuid modhanna. (C) Cóireáladh NHManna le 50 mM glúcóis ar feadh na tréimhse sonraithe. Ansin, rinneadh an measúnú gníomhaíochta tyrosinase ceallach, mar a thuairiscítear sa chuid modhanna. Bhí an ghníomhaíocht cheallacha tyrosinase normalaithe ag an ábhar próitéine iomlán. Cuirtear sonraí in iúl mar mheán ± SD de thrí thomhas neamhspleácha ar a laghad (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001).

2.5. Díghníomhú Tyrosinase trí Aigéad Lachtach a Tháirgeadh i Melanocytes arna gCóireáil le Glúcóis

Déantar glúcóis a thiontú ina lachtáit meitibilít cheallacha, arb é an t-aigéad lachtaigh i dtuaslagán agus a tuairiscíodh a bheith éifeachtach chun loit lí a chóireáil [14,15]. Mar sin, rinneamar hipitéis go ndéantar glúcós a thiontú ina aigéad lachtaigh i melanocytes agus go gcuireann leibhéil mhéadaithe aigéid lachtaigh bac ar mhelanógenesis trí dhíghníomhú tyrosinase. Chun an hipitéis seo a mheas, rinneamar measúnú ar dtús ar tháirgeadh aigéid lachtaigh i meáin ó mheileaicítí cóireáilte le glúcóis. De réir mar a bhíothas ag súil leis, rinne glúcós méadú suntasach ar an ábhar aigéid lachtaigh i meáin saothraithe cealla B16 (Fíor 5A). Ina theannta sin, toisc go bhfuil a fhios go gcuireann aigéad lachtach bac díreach ar ghníomhaíocht tyrosinase [15], rinneamar meastóireacht ar an bhfuil aigéad lachtaigh faoi chois gníomhaíocht tyrosinase muisiriún. Mar a léirítear i bhFíor 5B, chuir aigéad lachtaigh bac mór ar ghníomhaíocht tyrosinase muisiriún, murab ionann agus glúcóis. Tugann na torthaí seo le tuiscint go bhfuil éifeacht frith-melanogenic ag comhshó glúcóis go haigéad lachtaigh trí dhíghníomhú tyrosinase ag an aigéid lachtaigh.

Fíor 5. Táirgeadh lactate trí ghlúcós agus éifeacht aigéid lachtaigh ar ghníomhaíocht tyrosinase. (A) Táirgeadh lactate i gcealla B16 atá cóireáilte le glúcóis. (A) Cuireadh cóireáil ar chealla B16 leis na tiúchana glúcóis léirithe ar feadh 3 d. Ansin, rinneadh measúnú lachtáit ag baint úsáide as na meáin saothraithe, mar a thuairiscítear i rannán na modhanna. (B) Éifeacht aigéid lachtaigh ar ghníomhaíocht tyrosinase muisiriún i gcóras saor ó chealla. Cuirtear sonraí in iúl mar mheán ± SD de thrí thomhas neamhspleácha ar a laghad (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001) .

3. Plé

Is minic a úsáidtear siúcraí nó ábhair díorthaithe siúcra mar chomhábhair chosmaideacha chun an craiceann a chosaint agus a rialú fiseolaíoch. Mar shampla, méadaíonn raffinose autophagy mTOR-neamhspleách agus laghdaítear bás cille i keratinocytes ionradaithe UVB, rud a léiríonn go bhfuil luach féideartha ag an ngníomhaire nádúrtha raffinose chun photodamage a theorannú [16]. Tá Trehalose agus siúcrós ina ngníomhaitheoirí úrscéal de autophagy i keratinocytes daonna trí chonair neamhspleách mTOR [17]. Tugann na torthaí seo léargas nua ar an rialáil siúcra-idirghabhála d'uathphagy i gceiratinocytes. I gcás glúcóis, léiríodh go n-eascraíonn glúcós tráthúla léiriú claudin-1 agus filaggrin i múnla luch de dheirmitíteas atópach agus de chultúr keratinocyte, rud a léiríonn go bhfuil éifeacht frith-athlastach aige trí fheidhm bhacainn an chraiceann a dheisiú [18]. Ina theannta sin, cuireann glúcós bac ar iomadú agus feabhsaíonn sé idirdhealú a dhéanamh ar keratinocytes craiceann [19]. Dá bhrí sin, rialaíonn glúcóis gnéithe éagsúla de fiseolaíocht epidermal, mar shampla feidhmeanna bacainn craiceann agus leibhéil hydration keratinocyte.

Is féidir le siúcraí gníomhú mar ghníomhairí dí-mhíle trí roinnt meicníochtaí éagsúla a bhaineann le tyrosinase. Mar shampla, cuireann roinnt gníomhairí bac ar aibiú tyrosinase, agus spreagann gníomhairí eile cosc ​​ar léiriú géine tyrosinase nó ar ghníomhaíocht [5,8-10]. Mar sin féin, is beag staidéar a rinne imscrúdú ar na meicníochtaí is bonn d'éifeachtaí dídhíleithe glúcóis.

Chun éifeacht glúcóis ar melanogenesis a chinneadh, dhírigh muid roimhe seo ar ghabhdóirí ae X (LXRs), atá ina ngabhdóirí núicléacha ligand-gníomhaithe a imríonn róil lárnacha i meitibileacht lipid agus homeostasis colaistéaról [20]. Fuaireamar amach go gcuireann gníomhachtú gabhdóra ae X bac ar melanogenesis trí dhíghrádú fachtóir trascríobh (MITF) arna rialáil le comhartha extracellular kinase (ERK) [21].

Ina theannta sin, is ligand LXR endogenous é glúcós [22]. Mar sin, rinneamar hipitéis go bhfuil éifeachtaí frith-melanogenic ag glúcóis mar gheall ar ghníomhachtú cosán atá ag brath ar LXR. Mar a léirítear i bhFíor 3C, áfach, níor athraigh glúcós na leibhéil léirithe tyrosinase nó MITF, cé gur laghdaigh gníomhachtú LXR leibhéil léirithe na próitéiní seo i melanocytes. Mar sin, tháinig muid ar an gconclúid go raibh éifeachtaí dí-mhíleacha ag glúcóis ar mhelanocytes neamhspleách ar ghníomhachtú LXR.

Is é glúcós an phríomhfhoshraith le haghaidh táirgeadh fuinnimh, agus déantar é a hidrealú trí imoibrithe sraitheacha roinnt einsímí, ar a dtugtar glicealú. Tá sé léirithe ag staidéir iomadúla nach bhfuil ach táirge deiridh amháin ag glicealú, aigéad lachtaigh, cibé acu faoi choinníollacha aeróbach nó anaeróbach. Faoi choinníollacha aeróbach (O2), úsáidtear lactate mar an tsubstráit de lactate mitochondrial dehydrogenase (MLD). Tiontaíonn LDHanna é go piruvate a théann isteach sa timthriall aigéad tricarbocsaileach (TCA). Faoi choinníollacha anaeróbach (N2), tá lachtáit carntha sa chitosól. Dá bhrí sin, tosaíonn an cosán glicealú le glúcós mar a fhoshraith agus críochnaíonn sé le táirgeadh lachtáit mar a phríomhtháirge deiridh [23]. Ina theannta sin, David et al. thomhas an codán de glúcóis a tiontaíodh go aigéad lachtaigh nó pyruvate i melanocyte gnáth daonna [24]. Aigéad lachtaigh seachas pyruvate a bhí an chuid is mó de na meitibilítí glúcóis.

Is aigéad lachtaigh alfa-hiodrocsa (AHA); úsáidtear na haigéid seo go forleathan i bhfoirmíochtaí cosmaideacha mar ghníomhairí feannadh superficial [25]. Ina theannta sin, cuireann aigéad lachtaigh foirmiú melanin faoi chois trí ghníomhaíocht tyrosinase a chosc go díreach, éifeacht atá neamhspleách ar a nádúr aigéadach, rud a chiallaíonn go bhfuil éifeachtaí aigéid lachtaigh ar loit líocha ní hamháin mar gheall ar luasghéarú láimhdeachas cille epidermal ach freisin cosc ​​​​díreach ar fhoirmiú melanin i. melanocytes [15]. Mar sin, rinneamar réasúnú go bhféadfadh glúcós a éifeacht frith-melanogenic a chur i bhfeidhm trí tháirgeadh aigéid lachtaigh toisc gur féidir glúcós a thiontú go aigéad lachtaigh.

De réir mar a bhíothas ag súil leis, fuair muid amach go raibh táirgeadh aigéid lachtaigh i melanocytes mar thoradh ar chóireáil glúcóis (Fíor 5A). Ina theannta sin, dheimhnigh muid go raibh aigéad lachtaigh bac go cumhachtach agus go díreach ar ghníomhaíocht tyrosinase (Fíor 5B). Tá Usuki et al. fuair sé amach freisin gur laghdaigh aigéad lachtaigh gníomhaíocht tyrosinase intracellular i gcealla B16 agus cealla HM3KO daonna [15]. Sa tuarascáil, ní raibh tionchar ag aigéad lachtach ar leibhéil mRNA agus próitéine tyrosinase agus Tyrp-1. Le chéile, léiríonn na sonraí seo go méadaíonn glúcós táirgeadh aigéid lachtaigh agus go gcuireann an t-aigéad lachtaigh seo bac ar ghníomhaíocht tyrosinase go díreach gan cur isteach ar leibhéil léiriú géine, rud a léiríonn go bhfuil éifeacht frith-melanogenic ag glúcóis i melanocytes trí dhíghníomhú tyrosinase indíreach ag brath ar tháirgeadh aigéid lachtaigh. Mar sin féin, tá gá le tuilleadh turgnaimh chun ról aigéid lachtaigh agus glúcóis sa dí-dhíleá a bhailíochtú.

Soláthraíonn sonraí comhchoiteanna ón staidéar seo réamhfhianaise a thacaíonn le húsáid glúcóis i mbéal an phobail mar fhuíoll éifeachtach chomh maith le himoibrí tais is féidir a úsáid go sábháilte i gcosmaidí agus i bhfoirmiú míochaine.

4. Ábhair agus Modhanna

4.1. Ábhair

Ceannaíodh D-glúcóis, -MSH, aigéad kojic (KA), L-tyrosine, L-DOPA, agus aigéad lachtaigh ó Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, SAM). Ceannaíodh antasubstaintí i gcoinne tyrosinase agus actin ó Abcam (Cambridge, RA). Ceannaíodh antasubstaint i gcoinne Tyrp-1 ó Santa Cruz Biotechnology (CA, USA). Ceannaíodh antasubstaint i gcoinne MITF ó Proteintech (cathair, IL, SAM).

4.2. Measúnú ar Chultúr agus Inmharthanacht na gCeall

Cheannaíomar cealla melanóma murine B16, meán Eagle modhnaithe Dulbecco (DMEM), agus séiream bó féatais (FBS) ón mBailiúchán Cultúir Cineál Meiriceánach (ATCC, Manassas, VA, SAM). Saothraíodh cealla B16 i DMEM ina raibh 4500 mg/L glúcóis ard (ATCC 30-2002) mar a mhol an monaróir (ATCC) arna fhorlíonadh le 5 faoin gcéad FBS, agus gortha ag 37 ◦C in atmaisféar humidithe ina raibh 95 faoin gcéad aer agus 10 faoin gcéad CO2. Ceannaíodh NHManna príomhúla dorchadacha ó Thermo Fisher Scientific (#C2025C; Waltham, MA, SAM). Saothraíodh cealla i Meánach 254 (#M254500) arna fhorlíonadh le Forlíonadh Fáis Mheilanicítí Daonna (#S0025) agus goraíodh iad ag 37 ◦C faoi atmaisféar 5 faoin gcéad CO2. Le haghaidh turgnaimh, baineadh úsáid as NHM bunscoile idir pasáistí 4 agus 7. Rinneadh measúnú ar inmharthanacht na gceall saothraithe trí úsáid a bhaint as Trealamh Comhairimh Ceall-8 (CCK-8) mar a chuir an monaróir (DOJINDO, Tóiceo, an tSeapáin) síos air.

4.3. Ábhar Meileanin a Thomhas

Cinneadh ábhar melanin mar a thuairiscítear i dtuarascálacha roimhe seo [2-4]. Go hachomair, déileáladh le cealla B16 leis na tiúchain léirithe glúcóis i láthair -MSH (200 nM) ar feadh 72 h. Cóireáladh NHManna leis na tiúchain léirithe glúcóis ar feadh 4 d. Ina dhiaidh sin, nite na cealla go léir le saline maolánach fosfáit (PBS) agus tuaslagtha i 1 N NaOH ag 60 ◦C ar feadh 1 h. Aistríodh lysáití cille go 96-pláta tobair, agus tomhaiseadh ionsúiteacht ag 405 nm. Normalaíodh na luachanna bunaithe ar na tiúchain próitéine i ngach sampla go maith.

4.4. Measúnacht Gníomhaíochta Muisiriún Tyrosinase

Rinneamar imscrúdú ar éifeachtaí díreacha na dtiúchan sonraithe glúcóis ar ghníomhaíocht tyrosinase muisiriún. Go hachomair, rinneadh 100 µL de mhaolán fosfáite ina raibh glúcós a mheascadh le tyrosinase muisiriún (10 n-aonad/tobar) agus é a chomhcheangal le 50 µL de 0.03 faoin gcéad L-tyrosine nó L-DOPA in uisce driogtha. Ansin, gor an meascán le chéile ag 37 ◦C ar feadh 10 nóiméad, agus tomhaiseadh ionsúiteacht ag 405 nm. Baineadh úsáid as aigéad Kojic (KA), gníomhaire frith-tyrosinase aitheanta, mar chomhdhúil tagartha.

4.5. Measúnacht Gníomhaíochta Tyrosinase Intracellular

Go hachomair, déileáladh le cealla B16 nó NHM leis na tiúchain léirithe glúcóis do na hamanna sonraithe. Ansin, nite cealla le PBS agus lysed trí gor i maolán fosfáit 50 mM (pH 6.8) ina raibh 1 faoin gcéad Triton X-100 agus 0.1 mM feinilmethyl-sulfonyl fluairíd. Ansin lártheifníodh lysáití ceallacha ag 12,000 rpm ag 4 ◦C ar feadh 20 nóiméad. Bailíodh an supernatant ina raibh tyrosinase ceallach agus socraíodh an cion próitéine le haghaidh normalú. Goradh an sliocht ceallacha le L-DOPA i maolán fosfáite agus rinneadh monatóireacht ar fhoirmiú dopacróim trí ionsúchán a thomhas ag 405 nm laistigh de 30 nóiméad.

4.6. Leithlisiú RNA agus Frithghníomhú Trascríobh Droim ar ais Cainníochtúil Fíor-Ama-Polymerase (qRT-PCR)

Chun léiriú coibhneasta mRNA na ngéinte roghnaithe a chinneadh, rinneadh an RNA iomlán a leithlisiú le TRIzol (Invitrogen, CA, USA), de réir threoracha an mhonaróra, agus tras-scríobhadh 4 µg RNA i cDNA ag baint úsáide as RT-premix (Bioneer, Seoul, South. Chóiré). Rinneadh PCR cainníochtúil trí úsáid a bhaint as Córas PCR Tapa Fíor-Ama ABI 7500 (Bithchórais Fheidhmeach, Foster City, CA, SAM). Ceannaíodh na tacair primer qRT-PCR do tyrosinase agus Tyrp-1 ó Bhithchórais Fheidhmeach, agus úsáideadh feisteáin Measúnachta Léirithe Géine TaqMan (Bithchórais Fheidhmeach) le haghaidh aimplithe. Normalaíodh sprioc-sloinneadh géine go dtí an abairt géine tís a ionchódaíonn fo-aonad P00 (RPLP0) den ghas cliathánach próitéine ribosómach. Rinneadh cainníochtú coibhneasta ag baint úsáide as an modh comparáideach ∆∆Ct de réir threoracha an déantóra.

4.7. Blotting an Iarthair

Níodh cealla faoi dhó le PBS fuar agus ansin lísíodh iad i maolán RIPA modhnaithe fuar-oighear (Cell Signaling Technology, MA, SAM) ina raibh coscairí próitéáis (Calbiochem, La Jolla, CA, SAM). Socraíodh an tiúchan iomlán próitéine, agus réitigh SDS-PAGE na próitéiní ar glóthacha Bis-Tris grádán 4-12 faoin gcéad (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, SAM), a aistríodh go seicní nitrocellulose (Thermo Fisher Scientific). Tar éis aistrithe, cuireadh bac ar sheicní i dtuaslagán blocála 5 faoin gcéad. Goradh membrane le hantasubstaintí príomhúla ag 4 ◦C ar feadh 24 h, nite le saline maolánach Tris ina raibh 0.1 faoin gcéad Tween-20 (TBST), agus nochtar d'antasubstaintí tánaisteacha comhchuingeacha peroxidase ar feadh 1 h. ag teocht an tseomra. Riníodh scannáin trí huaire le TBST. Forbraíodh comhartha cemiluminescent ag baint úsáide as imoibrí ECL blotting an Iarthair (GE Healthcare, Hatfield, RA).

4.8. Coibhéis Tríthoiseach (3D) Craiceann Daonna

D’úsáideamar MelanoDerm (MEL-300-B; MatTek Corp., Ashland, MA, USA) mar mhúnla d’fhíochán craicinn daonna. Díorthaíodh an choibhéis 3D craiceann daonna inmharthana, athdhéanta seo ó dheontóirí dubha agus tá gnáthmheilanicítí agus ceiratinocytes ann. Fásadh MelanoDerm ag an gcomhéadan aer-leachtach i meán EPI-100-NMM-113 (MatTek Corp, Ashland, MA, USA). Roimh chóireáil glúcóis, nite fíocháin le 1 ml PBS chun comhdhúile iarmharacha a bhaint. Díscaoileadh glúcóis i PBS. Ba é an tiúchan deiridh glúcóis ná 2 faoin gcéad. Níor déileáladh leis an sampla rialaithe ach le PBS. Cuireadh glúcóis i bhfeidhm ar MelanoDerm ar laethanta 1, 4, 6, 8, 11, 13, agus 15. Tar éis 18 lá, socraíodh fíocháin MelanoDerm i 4 faoin gcéad formaildéad maolánach, leabaithe i pairifín, gearrtha go tiús 3 µm, agus faoi réir. le staining H&E agus F&M. Rinneadh measúnú ar inmharthanacht na samplaí fíocháin trí úsáid a bhaint as Trealamh Comhairimh Cille-8 (CCK-8) mar a chuir an monaróir (DOJINDO, Tóiceo, an tSeapáin) síos air. Rinneadh measúnú ar lí an MelanoDerm trí chomparáid a dhéanamh idir an t-athrú ar an luach L*.

4.9. Íomháú Fluaraiseacht Excitation Dhá-Ghrianghraf (TPEF).

Chun dáileadh melanin sa choibhéis 3D craiceann daonna a shamhlú, rinneamar íomháú TPEF, mar a thuairiscítear inár dtuarascálacha roimhe seo [3,4]. Go hachomair, socraíodh gach ullmhúchán MelanoDerm i 4 faoin gcéad formalin ar feadh 24 h ag 4 ◦C agus ansin nite le PBS / 0.1 faoin gcéad BSA (albaimin serum bó-ainmhithe, Merck, Branchburg, NJ, SAM). Fuarthas na híomhánna TPEF ón gciseal basal chun melanin intracellular a thomhas sa chiseal melanocyte. Rinneadh déine comhartha TPEF coibhneasta le haghaidh melanin sa mhéid tomhais a chainníochtú ag baint úsáide as bogearraí Image-Pro Premier 3D (Media Cybernetics, Inc., Bethesda, MD, USA).

4.10. Measúnacht L-lachtáit

Síolaíodh cealla B16 ag 1.0 × 105 cill in aghaidh an tobair i 12-phláta tobair. Tar éis cóireála le glúcóis ar feadh 3 lá, rinneadh leibhéil lachtáit seachcheallacha a chainníochtú trí úsáid a bhaint as trealamh measúnaithe dathmhéadrach L-lachtáit (Abcam, ab65331, Cambridge, UK) de réir phrótacal an mhonaróra.

4.11. Anailís staitistiúil

Cuirtear sonraí in iúl mar acmhainn ± SDs (dialltaí caighdeánacha), agus shocraigh t-tástáil an Mhic Léinn an tábhacht staitistiúil. Measadh go raibh tábhacht staitistiúil ag p-luach < 0.05.

Ranníocaíochtaí Údair:

Coincheapú, H.-JK, JL, agus CSL; Coimeád sonraí, SHL; Imscrúdú, SHL; Modheolaíocht, SHL, I.-HB, agus E.-SL; Maoirseacht, JL, agus CSL; Scríbhneoireacht - dréacht bunaidh, SHL, agus CSL; Scríbhneoireacht - athbhreithniú agus eagarthóireacht, JL Tá an leagan foilsithe den lámhscríbhinn léite ag na húdair go léir agus d'aontaigh siad leis.

Maoiniú:

Maoiníodh an taighde seo ag an gClár Taighde Bunús-Eolaíochta trí Fhondúireacht Taighde Náisiúnta na Cóiré (NRF) arna mhaoiniú ag an Aireacht Oideachais (Uimhir Deontais: 2018R1D1A1B07049402).

Coinbhleachtaí Leasa:

Ní dhearbhaíonn na húdair aon choinbhleacht leasa.

Giorrúcháin

-MSH -melanocyte-spreagthach hormone

Tyrp-1 próitéin a bhaineann le tyrosinase 1

Fachtóir trascríobh a bhaineann le micreaphthalmia a bhaineann le MITF

NHMs gnáth melanocytes daonna

Fluaraiseacht excitation dhá fhótón TPEF

LXR ae X receptor

AHAs aigéid hiodrocsa alfa

H&E hematocsailín agus eosin

F&M Fontana-Masson

Tagairtí

1. Swalwell, H. ; Latimer, J. ; Haywood, RM; Birch-Machin, MA Iniúchadh a dhéanamh ar ról an mheileainín i dtáirgeadh ROS cheallacha agus miteachondrial de bharr UVA/UVB agus sárocsaíd hidrigine agus damáiste DNA miteachondrial i gcealla meileanóma daonna. Radacach saor in aisce,. Biol. Med. 2012, 52, 626–634. [CrossRef]

2. Laoi, CS; Jang, WH; Páirc, M.; Jung, K.; Baek, HS; Joo, YH; Páirc, YH; Lim, KM Cuireann díorthach adamantyl benzylbenzamide úrscéal, AP736, melanogenesis faoi chois trí chosc ar fhachtóir trascríobh cAMP-PKA-CREB-Gníomhaithe microphthalmia-Associated agus léiriú tyrosinase. Cait. Deirmól. 2013, 22, 762–764. [CrossRef] [PubMed]

3. Laoi, JH; Laoi, ES; Bae, IH; Hwang, JA; Kim, SH; Kim, DY; Páirc, NH; Rho, HS; Kim, YJ; Ó, SG; et al. Éifeachtúlacht Antimelanogenic Melasolv (3,4,5-Eistir Thymol trimethocsaicinneamáit) i Melanocytes agus Coibhéis Tríthoiseach Craiceann Daonna. Pharmacol Craiceann. Fisiol. 2017, 30, 190–196. [CrossRef] [PubMed]

4. Bae, IH; Laoi, ES; Sea, JW; Laoi, SH; Ó, JY; Kim, YJ; Laoi, TR; Kim, DY; Lee, CS Cuireann lipidí Mannosylerythritol bac ar mheileanogenesis trí chomharthaíocht ERK-CREB-MITF-Tyrosinase a shochtadh i ngnáth-mheileaicítí daonna agus trí choibhéis tríthoiseach don chraiceann daonna. Cait. Deirmól. 2019, 28, 738–741. [CrossRef] [PubMed]

5. Araid, BH; Kim, ST; Bhin, J. ; Laoi, TR; Cho, EG Forbairt gníomhairí frith-Melanogenic atá bunaithe ar shiúcra. Int. J. Mol. Sci. 2016, 17, 583. [CrossRef]

6. Kumari, S.; Tien Guan Thng, S.; Kumar Verma, N.; Coscairí Gautam, HK Melanogenesis. Acht. Diairm. Venereol. 2018, 98, 924–931. [CrossRef]

7. Ando, ​​H.; Kondoh, H.; Ichihashi, M.; Éisteacht, VJ Cur chuige chun coscairí bithshintéise melanin a aithint trí rialú cáilíochta tyrosinase. J. Invest Dermatol. 2007, 127, 751–761. [CrossRef]

8. Hwang, JS; Laoi, HY; Lim, an Idirbhliain; Kim, MO; Yoon, TJ Cur isteach ar ghliocosylation tyrosinase ag N-acetylglucosamine agus a éifeachtaí dí-mhillte i gcraiceann muc ghuine agus craiceann daonna. J. Dermatol. Sci. 2011, 63, 199–201. [CrossRef]

9. Laoi, CS; Baek, HS; Bae, IH; Choi, SJ; Kim, YJ; Laoi, JH; Kim, JW Éifeachtúlacht depigmentation d'aigéad galacturonic trí rialáil tyrosinase i gcealla melanoma murine B16 agus coibhéis tríthoiseach craiceann daonna. Clin. Cait. Deirmól. 2018, 43, 708–712. [CrossRef]

10. Nakamura, S.; Kunikata, T.; Matsumoto, Y .; Hanaya, T.; Harashima, A.; Nishimoto, T. ; Ushio, S. Éifeachtaí carbaihiodráit thimthriallach neamh-Cyclodextrin ar chealla melanoma lucha: Tréithriú cineál nua siúcra hypopigmented. PLoS ONE 2017, 12, e0186640. [CrossRef]

11. Khan, MT Coscairí tyrosinase núíosacha ó acmhainní nádúrtha – A staidéir ríomhaireachtúla. Curr. Med. Ceimic. 2012, 19, 2262–2272. [CrossRef] [PubMed]

12. Solano, F. ; Briganti, S.; Picardo, M.; Ghanem, G. Hypopigmentingagents: Athbhreithniú nuashonraithe ar ghnéithe bitheolaíocha, ceimiceacha agus cliniciúla. lí. cill. Res. 2006, 19, 550–571. [CrossRef] [PubMed]

13. Laoi, CS; Joo, YH; Baek, HS; Páirc, M.; Kim, JH; Shin, HJ; Páirc, NH; Laoi, JH; Páirc, YH; Shin, SS; et al. Éifeachtaí éagsúla cúig chomhdhúile dí-lí, róslabhras, céatóin sú craobh, monobenzone, rucinol, agus AP736 ar melanogenesis agus inmharthanacht melanocytes epidermal daonna. Cait. Deirmól. 2016, 25, 44–49. [CrossRef] [PubMed]

14. Mulukutla, RC; Khan, S.; Lange, A. ; Hu, WS Meitibileacht glúcóis i gcultúr cille mamaigh: Léargais nua le haghaidh cosáin seanré a athrú. Treochtaí. Biteicneolaíocht. 2010, 28, 476–484. [CrossRef]

15. Usuki, A. ; Ohashi, A.; Sato, H.; Ochiai, Y. ; Ichihashi, M.; Funasaka, Y. Éifeacht coisctheach aigéad glycólach agus aigéad lachtaigh ar shintéis melanin i gcealla melanoma. Cait. Deirmól. 2003, 12, 43–50. [CrossRef]

16. Lín, S. ; Li, L. ; Li, M. ; Gu, H.; Chen, X. Méadaíonn Raffinose autophagy agus laghdaítear bás cille i keratinocytes UVB-Irradiated. J. Fótachem. Photobiol. B 2019, 201, 111653. [CrossRef]

17. Chen, X. ; Li, M. ; Li, L. ; Xu, S.; Huang, D.; Ju, M.; Huang, J. ; Chen, K.; Tá Gu, H. Trehalose, siúcrós, agus raifín ina ngníomhaitheoirí núíosacha d'auphagy i gceratinocytes daonna trí chosán mTOR-Neamhspleách. Sci. Ionadaí 2016, 6, 28423. [CrossRef]

18. Yamada, K. ; Matsushita, K.; Wang, J.; Déanann Kanekura, T. Glúcós Tráthúil Ionduchtú Claudin-1 agus Filaggrin a Shloinneadh i Múnla Luiche de Dheirmitíteas Adamhach agus i gCultúr Keratinocyte, ag Feidhmiú Éifeachtaí Frith-Alasacha trí Fheidhm Bhacainneach Craiceann a Dheisiú. Acht. Diairm. Venereol. 2018, 98, 19–25. [CrossRef]

19. Spravchikov, N.; Sizyakov, G.; Gartsbein, M. ; Accili, D.; Tennenbaum, T.; Wertheimer, E. Éifeachtaí glúcóis ar keratinocytes craiceann: Impleachtaí maidir le deacrachtaí craiceann diaibéiteas. Diaibéiteas 2001, 50, 1627–1635. [CrossRef]

20. Castrillo, A. ; Tontonoz, P. Gabhdóirí núicléacha i mbitheolaíocht macrophage: Ag crosbhóthar meitibileacht lipid agus athlasadh. Annú. Cill Ath. Dev. Biol. 2004, 20, 455–480. [CrossRef]

21. Laoi, CS; Páirc, M.; Han, J.; Laoi, JH; Bae, IH; Choi, H. ; Mac, ED; Páirc, YH; Cosc ar ghníomhachtú gabhdóra Lim, KM Liver X melanogenesis trí dhíghrádú MITF ERK-Mediated a luathú. J. Infheistiú. Deirmól. 2013, 133, 1063–1071. [CrossRef] [PubMed]

22. Mitro, N. ; Mak, PA; Vargas, L. ; Godio, C. ; Hampton, E. ; Molteni, V. ; Kreusch, A. ; Saez, E. Is braiteoir glúcóis é an receptor núicléach LXR. Nádúr 2007, 445, 219–223. [CrossRef] [PubMed]

23. Schurr, A. Carbaihiodráit; IntechOpen: Londain, RA, 2017; lgh 21–35.

24. Scott, D.; Richardson, A.; Filipp, F.; Knutzen, C. ; Chiang, G. ; Ronai, Z. ; Osterman, A. ; Smith, J. Próifíliú Flux comparáideach meitibileach ar línte cille meileanóma: Taobh amuigh d'éifeacht Warburg. J. Biol. Ceimic. 2011, 286, 42626–42634. [CrossRef] [PubMed]

25. Tang, SC; Yang, JH Dé-éifeachtaí Aigéid Alfa-Hiodrocsa ar an gCraiceann. Móilíní 2018, 23, 863. [CrossRef]

For more information:1950477648nn@gmail.com