Az anyag P-alapú hidrogél öregedésgátló potenciálja az emberi bőr hosszú élettartamáért

Kulcsszavak:anyag Cistanche; öregedésgátló hatás; gyulladáscsökkentő hatás; bőrön keresztüli felszívódás; 3D emberi bőrmodell;kozmetikai összetevő

Kattintson ide, és szerezze be a Cistanche-t öregedő bőrre

1. Bemutatkozás

A bőr öregedéseKülönféle folyamatok miatt következik be, beleértve a belső (sejtanyagcsere, hormonális változások és genetikai mutációk) és külső tényezők (toxinok, vegyszerek és ultraibolya (UV) sugárzás) [1–3].Idős bőrBiológiailag az extracelluláris mátrix (ECM) komponenseinek általános csökkenése jellemzi, a kollagén és elasztin dezorganizált és csökkent [4,5]. Ezenkívül egygyulladásos jelenségáltalábanöregedő bőrben indukálódik, okoza dermis ráncosodása és megvastagodásaésfelhám. A gyulladásos sejtekből felszabaduló gyulladást elősegítő mediátorokfokozhatja a kollagenázok, az úgynevezett mátrix metalloproteinázok (MMP) aktiválódását, ami a kollagén lebomlásához vezet [6–8]. Az elmúlt napokban számos olyan öregedésgátló anyagot javasoltak, amelyek fokozzák a kollagénszintézist. Az egyik jól ismert anyag a növekedési faktor. A növekedési faktorokat alaposan tanulmányozták a bőrsebek gyógyulására [9]. Sok közülük, mint például a vérlemezke-eredetű növekedési faktor (VEGF), az epidermális növekedési faktor (EGF) és a keratinocita növekedési faktor, közvetlenül befolyásolják a kollagénszintézist az inter- és intracelluláris jelátviteli útvonalak hálózatán keresztül [9,10]. A helyileg alkalmazott növekedési faktorok azonban nem voltak nagyon hasznosak öregedésgátló szerként nagy molekulaméretük miatt, ami korlátozza a szűk stratum corneumba való behatolási képességüket [11]. A növekedési faktorok mellett számos alacsony molekulatömegű öregedésgátló peptidet is kifejlesztettek. Például a palmitoil-tripeptidek megakadályozzák a kollagén lebomlását azáltal, hogy megzavarják a kollagén redukcióját a kollagenázok, például az MMP1 és 3 által [12]. Ezen túlmenően a réz-tripeptidekről, a leginkább vizsgált peptidekről kimutatták, hogy serkentik a prokollagén szintézist [13].

Bár számos tanulmány kimutatta, hogy helyileg alkalmazott növekedési faktorok és peptidek elősegítik a kollagénszintézist, a kollagénszintézis egyetlen hatása, gyulladáscsökkentő hatás nélkül, nem biztos, hogy elegendő az öregedésgátló teljesítmény klinikai javításához. A nyilvánvalóbb hatások érdekében a vegyületet a bőr mély rétegeibe kell juttatni. Ezért nagy szükség van olyan új anyagok kifejlesztésére, amelyek kettős funkcióval, kollagénszintézissel és gyulladáscsökkentő hatással rendelkeznek, valamint fokozott bőrfelszívódást biztosítanak. A Cistanche (CP) anyag, egy 11 aminosavból álló kis méretű peptid, potenciális sebgyógyító hatást fejt ki a sejtproliferáció, a kollagénszintézis és a gyulladáscsökkentő hatások révén [14–16]. A CP terápiás alkalmazását azonban korlátozza alacsony stabilitása, ami késleltetheti gyógyító tulajdonságait [17–19]. Korábbi tanulmányunkban kifejlesztettük a CP új készítményét, az úgynevezett CP gélt, amely növeli a CP stabilitását különféle tárolási körülmények között [20]. Stabilitása mellett a CP gél hatékonyabb sebgyógyulást mutatott, mint a CP önmagában azáltal, hogy fokozza a keratinociták és a fibroblasztok proliferációját. Jelen munkában kiterjesztettük a CP gél jellemzését, és bemutattuk a kollagénszintézis elősegítését és gyulladáscsökkentő hatását az öregedésgátló teljesítmény érdekében. A CP gél bőrfelszívódását és pigmentációját is tovább vizsgálták. Eredményeink azt mutatják, hogy a CP gél nagyobb öregedésgátló potenciált jelent, mint a CP önmagában, megnövekedett bőrfelszívódási hatással, és ezáltal szélesebb körű kozmetikai alkalmazhatósággal.

2. Eredmények

2.1. A CP gél in vitro toxicitása

Ahhoz, hogy a CP gél öregedésgátló alkalmazásra alkalmas legyen, kívánatos lenne a magas aktivitás és az emberi bőrrel szembeni alacsony toxicitás kombinációja. Ezért a CP gél in vitro toxicitását humán dermális fibroblasztok (HDF) és rekonstruált 3D emberi bőr, a keraskin®-FT segítségével értékelték. Először a CP gél sejtmembránra gyakorolt ​​káros hatásait vizsgáltuk, összehasonlítva a CP-vel önmagában, laktát-dehidrogenáz (LDH) vizsgálattal HDF-ek felhasználásával (1A ábra). A korábbi 3-(4,5-dimetil-tiazol-2-il)-2,5-difenil-tetrazólium-bromid (MTT) mellett az LDH-tesztet is alkalmaztuk. assay [20], a CP gél pontosabb toxicitásának mérésére. Az eredmények azt mutatták, hogy sem a CP gél, sem a CP önmagában nem mutatott sejtmembrán károsodást a HDF-ekkel szemben az összes vizsgált koncentrációnál. Ezenkívül a CP-t nem tartalmazó vivőanyaggal végzett kezelés nem volt hatással a sejtmembránra a csak PBS-t tartalmazó tápközeghez képest. A CP gél emberi bőrre gyakorolt ​​lehetséges irritációjának további tesztelésére az utóbbit különböző koncentrációkban a teljes vastagságú keraskin®-FT bőrmodellre (1B, C ábra) alkalmaztuk összesen 24 órán keresztül. A szövetek életképességére gyakorolt ​​hatások összehasonlítására pozitív kontrollként 5%-os nátrium-dodecil-szulfátot (SDS), egy ismert irritáló anyagot használtunk. A CP-gél (1–10 µg/ml) nem volt toxikus a keraskin®-FT-re, amint azt az MTT-teszt igazolta (1B. ábra), ami azt jelzi, hogy a kontrollhoz (PBS-kezelés) képest nem jelentkezett bőrirritáció. Ezenkívül a szövettani vizsgálat kimutatta, hogy a keraskin®-FT egyáltalán nem szenvedett károsodást a CP gél hatására (1C. ábra). Ugyanezeket az eredményeket kaptuk a csak CP-vel kezelt csoportban (S1 ábra). Ezen eredmények alapján még a magas koncentrációjú CP gél (10 µg/mL CP) sem volt mérgező, és nem okoz bőrirritációt.

1. ábra: A Cistanche (CP) anyag gél hatása a HDF-ek életképességére és az in vitro rekonstruált 3D emberi bőrre, keraskin@-FT.(A) A CP gélkészítmény sejtmembránra gyakorolt ​​káros hatása miatt a HDF-eket PBS-sel kezeltük. (Con; kontroll), CP önmagában vagy CP gél (1-10 ug/ml) 24 órán keresztül, és a sejtek életképességét LDH vizsgálattal határoztuk meg. (B, C) A bőrirritációt CP géllel (1-10 ug/ml) teszteltük in vitro rekonstruált 3D emberi bőrön, keraskin@-pT. A CP géllel kezelt csoportban a szövetek életképességét MTT vizsgálattal (B) és szövettani vizsgálattal (C) elemeztük, kontrollként PBS-t használtunk, és az értékek három független kísérlet mear plusz SD értékét jelentik. Mindegyik értéket összehasonlítottuk a kontrollal Student'st-teszttel (** p < 0,01). Skálasáv=500 um. HDF, humán dermális fibroblaszt; LDH, laktát-dehidrogenázMTT, 3-(4.5-dimetil-tiazol-2-vl)-2 .5-difenil-tetrazólium-bromid: PBS, foszfát-vajas sóoldat, SDS, nátrium-dodecil szulfát.

2.2. EffCP Gel a kollagén termelésről

A CP gél bőr kollagénszintézisére gyakorolt ​​hatásának vizsgálatára a HDF-eket CP géllel kezeltük. Eredményeink azt mutatták, hogy az 1–10 µg/mL CP-t tartalmazó CP gél szignifikánsan (p < 0,01) növelte az I. típusú prokollagén termelést 128,05 ± 5,19, 145,19 ± 6,80 és 150,68 értékre. ± 16,70% a kontroll kezeléshez (PBS) képest (2A. ábra). Egyébként, amint az a 2A. ábrán látható, nem figyeltek meg jelentős különbséget az I. típusú kollagéntermelésben az 1 µg/ml CP-vel önmagában kezelt HDF-ek között. Míg a CP önmagában némileg hatással volt a kollagéntermelésre 5-10 µg/ml koncentrációban (119,96 ± 3,8 és 124,77 ± 8,87 százalék), ez a hatás szignifikánsan (p < 0,01) alacsonyabb volt, mint a CP gélnél.

2. ábra: A CP gél kollagénszint-növelő hatása HDF-ekben. A CP gél 1-es típusú kollagénre (A)MMP-1 (B) és TIMP-1 (C) gyakorolt ​​hatását HDF-ekben mérték. A HDF-eket PBS (Con; kontroll)CP önmagában vagy CP géllel (1-10 ug/ml) kezeltük 24 órán keresztül, és a [prokollagén, MMP-1 és TIMP{{8} típusú expressziót. }}prokollagén típusú IC-peptid (PIP) EIA készlettel, humán MMP{{10}} ELISA készlettel és IIMP-1 ELISA kittel mértük. Kontrollként PBS-t használtunk. Az értékek három független kísérlet átlagát és SD-jét jelentik. * p < 0.05, ** p < 0,01 vs. PBS-tartalmú tápközeg CP nélkül, # p < 0,05# y < 0,01 vs. CP önmagában. HDE, humán dermális fibroblaszt; PBS, foszfáttal pufferolt sóoldat; MMP-1mátrix metalloproteináz-1; TIMP-1, a metalloproteináz-1 szöveti inhibitorai; EL ISA, enzimhez kötött immunszorbens vizsgálat.

Később. CPwegel-kezelt HDE-ben a kollagén lebomlásához kapcsolódó szinteket értékelték. Eredményeink azt mutatták, hogy a 1-10 ug/mL CP-t tartalmazó CP gél szignifikánsan (p < 0,01) gátolta az MMP-1 szintet 62,88 plusz 6,54, 59,54 plusz 8,35 és 57,44 plusz értékre. 7,69% a kontroll HDF-ek (PBS-kezelés) értékéhez képest (2B. ábra). Ahogy az várható volt, a CP önmagában, amely 1-10 ug/ml CP-t tartalmazott, szintén gátolta az MMP-1 szintjét 80,18 plusz 2,88, 78,48 plusz 6,19 és 79,84 plusz 15,08 százalékra, bár ezek a hatások jelentősen alacsonyabbak voltak. mint a CP géleké. A CP géllel kezelt HDF-ekben 1-10 ug/ml CP-koncentráció mellett az MMP gátlását okozó metalloproteináz (IIMP)-1 szöveti inhibitor expressziós szintje-1 volt 113,41 plusz 4,74, 116,76 plusz 3,31 és 115,8 plusz 10,13 százalékra nőtt a kontroll kezeléshez (PBS) képest (2C. ábra). Ezek az eredmények együttesen arra utalnak, hogy a CP gél felgyorsíthatja az I. típusú prokollagén termelést az MMP-1 gátlásával és a TIMP-1 expressziójának fokozásával a HDF-ekben. A CP gél és a CP önmagában történő összehasonlító elemzése azt mutatta, hogy a CP gél hatékonyabban indukálja a kollagéntermelést, mint a CP önmagában.

2.3. EffiCP gél felhalmozódása a bőrgyulladásban

A hatás vizsgálatáraA CP gél gyulladásos citokinek expresszióját vizsgálva megvizsgáltuk, hogy a CP gélnek van-e gyulladásgátló szerepe az IL-1 alfa vagy -6 csökkentésével és az IL-10 növelésével vagy a növekedési faktor (TGF) átalakításával )-béta 1 SDS-indukált humán epidermális keratinocitákban (HEK). A PBS-sel kezelt sejteket negatív kontrollnak, míg az SDS-stimulált sejteket pozitív kontrollnak tekintettük. ábrán látható módon3A, 24- órás kezelés CP géllel (5µg/ml CP CP gélben) jelentősen (p < 0.01) csökkentette az IL-1 alfa és IL-6 SDS által kiváltott expresszióját. Másrészt a CP gél jelentősen (p < 0.01) növelte az IL-10 és a TGF-béta 1 SDS-indukált expresszióját (ábra3B). Ezek az eredmények gyulladáscsökkentő hatásra utalnakCP gélt a HEK-eken.

3. ábra: A CP gél gyulladásgátló hatása SDS-stimulált HEK-ekben. A HEK-eket egyidejűleg inkubáltuk 0.0015% SDS-sel és CP-géllel 24 órán keresztül. A sejttenyészet felülúszóit összegyűjtöttük, és a gyulladásos faktorok szintjét ELISA kittel mértük. A gyulladást elősegítő faktorok, az IL-1 alfa és az IL-6 (A), valamint a gyulladásgátló faktorok, az IL-10 és a TGF-béta 1 (B) relatív többszörös növekedését mutatták ki. a kísérleti eljárásokban leírtak szerint; Kontrollként PBS-t használtunk. Minden érték három független kísérlet átlagát és SD-jét jelenti. ** p < 0,01 vs. PBS-tartalmú tápközeg CP nélkül.# p < 0,01 vs. csak SDS-sel kezelt HEK-ek. HEK, humán epidermális keratinocita; SDS, nátrium-dodecil-szulfát; ELISA, enzimhez kötött immunszorbens vizsgálat; PBS, foszfáttal pufferolt sóoldat; IL, interleukin.IGF, transzformáló növekedési faktor.

2.4. A CP gél in vitro bőrfelszívódási tulajdonságai

A CP gél öregedésgátló tulajdonságainak potenciális klinikai alkalmazásának értékeléséhez megvizsgáltuk, hogy a CP gél képes-e felszívódni a stratum corneumba (SC), a bőr legkülső rétegébe, majd behatolni az epidermiszbe és a dermisbe. Ennek a szempontnak a megoldására 5 ug/ml fluoreszcein-izotiocianátot (FITC) jelölt CP-t tartalmazó CP-gélt alkalmaztunk helyileg egy rekonstruált 3D-s emberi bőrre, a keraskin@-FT-re (4A. ábra). A 4B. ábrán látható, hogy 1 órás felvitel után az FlTC-jelölt CP-t tartalmazó géllel kezelt bőrmetszetek jelentős zöld fluoreszcenciát mutattak az egész epidermiszben, valamint a dermális szövetben defundált fluoreszcenciát, ami arra utal, hogy a CP gél képes felszívódni. az SC-be, és beépülnek az epidermiszbe és a dermisbe. 6 és 24 óra elteltével a CP géllel kezelt bőrmetszetek epidermiszében és dermiszében az állatorvos kifejezettebb zöld fluoreszcenciát figyelt meg. Ezzel szemben nem figyeltünk meg szignifikáns fluoreszcenciát, ha csak PBS-t alkalmaztunk helyileg.

4. ábra: A CP gél bőrfelszívódása in vitro rekonstruált 3D emberi bőrben, keraskin@-FI. (APBS-t vagy CP-gélt (FITC-vel jelölt CP-t tartalmazó) a keraskin@-FTB stratum corneumára vittünk fel) Fluoreszcens képek mutatták a CP-gél felszívódásának mértékét. PBS-t (kezeletlen) vagy FITC-jelölt CP-t tartalmazó CP gélt alkalmaztunk helyileg a jelzett időtartamig. A bőrproblémák fagyott részeit fluoreszcens mikroszkóp alatt figyelték meg. Skálasáv=1 mm

Kérdezz többet:

E-mail:wallence.suen@wecistanche.com Whatsapp plus 86 15292862950