Kesan Anti-penuaan Ekstrak Piper Cambodianum Cistanche Pada Sel Fibroblast Dermal Manusia Normal Dan Model Penyembuhan Luka pada Tikus Ⅱ

Cistanchemengekstrak sel NHDF yang dilindungi daripada kesan penyinaran UV

Sel kulit bertindak balas dengan cepat apabila terdedah kepada UV atau sitokin seperti interleukin (IL)-4 dan IL-13.19Apabila pendedahan UV, pelbagai faktor dirangsang, termasuk EGFR,20,21 TNFR,22kinase protein diaktifkan mitogen (MAP), ERK, dan c-Jun amino-terminal kinase (JNK).23Kedua-dua JNK dan p38 memfosforilasi serta mengaktifkan faktor transkripsi c-Jun, yang seterusnya, meningkatkan c-Fos dan meningkatkan tahap protein pengaktif faktor transkripsi-1,24yang diperlukan untuk transkripsi MMP. Reseptor ini diaktifkan oleh fosforilasi MAP kinase dan protein hiliran lain.25Kinase MAP diaktifkan oleh fosforilasi sisa threonine dan tyrosine tertentu.24,26Pendedahan UV membawa kepada ekspresi tinggi heterodimer c-Jun dan c-Fos, banyak sitokin dan faktor pertumbuhan, yang difosforilasi oleh JNK dan p38.27,28Begitu juga, paras protein p53 telah dinaikkan, bermula dari 2.5 jam hingga 24 jam selepas pendedahan UV.29Kami menunjukkan bahawa sel-sel yang terdedah kepada penyinaran UV selama 24 jam menyatakan tahap protein TNFR1 dan EGFR, yang menurun dalam cara yang bergantung kepada dos apabila sel dirawat denganCistanche. Kami mengkaji kesan sinaran UV pada kedua-dua fosforilasi dan aktiviti p38 (Thr180 / Tyr182). Tahap protein c-Jun dan p53 telah dikurangkan secara mendadak dalamCistanche-sel yang dirawat (Rajah 4A dan B).

Klik Di Sini Untuk Mendapatkan Maklumat Lanjut Mengenai Cistanche Untuk Rawatan Anti-Penuaan

Ekstrak cistanche melindungi sel NHDF yang disinari UV daripada ROS

Cahaya UVB merangsang pengeluaran ROS,30,31dan pendedahan UV pada kulit menghasilkan ROS seperti O2 ⋅−, H2 O2, dan1 O2. 32Tidak dirawat danCistanchesel-sel yang dirawat telah tertakluk kepada penyinaran UV selama 24 jam, dan penjanaan ROS diukur dengan pengisihan sel diaktifkan pendarfluor (FACS).

Rajah 3Pengawalseliaan protein ECM dalamCistanche-sel yang dirawat.Nota: (A) Sel NHDF telah dirawat denganCistancheselama 24 jam. Lisat sel dianalisis dengan immunoblotting menggunakan antibodi anti-kolagen, anti-elastin, anti-MMP-3 dan anti-ERK-2. Keputusan mewakili tiga eksperimen bebas. (B) Aktin, kolagen, elastin, MMP-3 dan ERK-2 dalam immunoprecipitates telah dikira dengan Western blotting. Ketinggian bar ialah min masing-masing± SD daripada tiga eksperimen bebas. *P,0.05; **P,0.01. Singkatan:Conc, penumpuan; ECM, matriks ekstraselular; ERK, kinase terkawal isyarat ekstraselular; MMP, matriks metalloproteinase; NHDF, fibroblas kulit manusia biasa;Cistanche, Piper cambodianumP. Fourn.; SD, sisihan piawai.

Rajah 4Cistanche perencatan ekstrak pengeluaran ROS dalam sel yang disinari UV.Nota: (A) Sel NHDF telah terdedah kepada penyinaran UV pada 40 J selama 180 saat dan dirawat denganCistancheselama 24 jam. Lisat sel dianalisis dengan immunoblotting menggunakan antibodi anti-TNFR6, anti-c-Jun, anti-c-Fos, anti-pp38, atau anti-p-JNK. Keputusan mewakili tiga eksperimen bebas. (B) Jumlah dan tirosin-fosforilasi p38, JUK, aktin, dan TNFR6 dalam immunoprecipitates telah dikira oleh analisis Barat. Ketinggian bar ialah min± SD daripada tiga eksperimen bebas. *P,0.05; **P,0.01. Singkatan:Conc, penumpuan; EGFR, reseptor faktor pertumbuhan epidermis; JNK, c-Jun amino-terminal kinase; JNK, c-Jun N-terminal kinase; NHDF, fibroblas kulit manusia biasa;Cistanche, Piper cambodianumP. Fourn.; ROS, spesies oksigen reaktif; SD, sisihan piawai; TNFR, reseptor faktor nekrosis tumor; UV, ultraviolet.

Penyinaran UV meningkatkan pengeluaran ROS, manakalaCistanche ekstrak mengurangkan pengeluaran ROS dalam sel NHDF. Tahap ROS H2 O2 diukur menggunakan permeants sel 2′,7′-dichlorodihydrofluorescein diacetate (CM-H2 DCFDA) (Rajah 5A). Penyinaran UV meningkatkan tahap ROS H2 O2 , manakala tahap ROS dikurangkan sebanyakCistanche ekstrak dalam cara yang bergantung kepada dos (Rajah 5B). Keputusan ini menunjukkan bahawaCistancheekstrak melindungi fibroblas kulit daripada penyinaran UV dengan mengurangkan penjanaan ROS.

Pemerhatian makroskopik penyembuhan luka pada tikus

Luka telah dibuat di belakang tikus dan kemudian dirawat denganCistancheekstrak (0, 1, 10, dan 50µg/mL); kawasan luka diukur setiap hari selama 4 hari. Pada hari ke-4, kawasan sekitar luka masukCistanche-tikus yang dirawat menunjukkan penurunan kemerahan dalam cara yang bergantung kepada dos berbanding dengan kawasan luka yang tidak dirawat (Rajah 5). Kawasan luka yang dirawat ekstrak adalah lebih kecil daripada kawasan luka yang tidak dirawat, menunjukkan corak bergantung kepada dos. Pada hari ke-4, kawasan luka dirawat dengan 50µg/mL daripadaCistancheditutup sepenuhnya oleh epitelium baru. Tiada kawasan luka dijangkiti (Rajah 6A dan B). Nisbah kawasan luka pada hari 0 dan 4 telah dikira (Rajah 6C).

Perbincangan

Penggunaan bahan herba dan bahagian tumbuhan yang berbeza telah meningkat seiring dengan kemajuan dalam fitoterapi. Bahan herba telah digunakan dalam pelbagai bentuk seperti ubat mono atau poliherbal, makanan tambahan, dan ramuan diet, dan banyak telah menjadi komoditi komersial yang terkenal dan selamat.33Pelbagai tumbuhan, termasukCistanche, telah disiasat untuk sifat farmakologi yang berpotensi, tetapi tiada kajian perbandingan dilakukan sebelum ini denganCistanche ekstrak. Kajian ini dilakukan untuk menentukankesan daripadaCistanche ekstrak pada aktiviti penyembuhan luka menggunakan model luka hirisan pada tikus. Penyembuhan luka melibatkan pembentukan semula integriti tisu melalui proses yang berkaitan dengan peringkat keradangan, percambahan dan pembentukan semula.34 Peringkat pembentukan semula kulit dicirikan oleh perumusan semula dan pembentukan semula komponen gentian kolagen yang meningkatkan kekuatan tegangan.35Proses penyembuhan dikawal kebanyakannya oleh biosintesis dan pemendapan kolagen baru dan pematangan seterusnya.36Dalam kajian luka kami,Cistanche ekstrak menunjukkan peningkatan kesan penyembuhan luka berbanding dengan kawalan (Rajah 1C dan 6). Penyembuhan sedemikian mungkin disebabkan oleh peningkatan kepekatan kolagen dan penstabilan gentian. Dalam proses pembaikan tisu, sel radang meningkatkan penghijrahan dan percambahan sel endothelial, yang membawa kepada neovaskularisasi sel tisu penghubung yang mensintesis matriks ekstraselular, termasuk kolagen dan keratinosit, mengakibatkan reepitelialisasi tisu yang cedera.37Kadar penguncupan luka yang lebih cepat boleh meningkatkan komunikasi intrasel simpang jurang dalam fibroblas dan meningkatkan kematangan tisu granulasi yang lebih cepat.38Dalam model luka hirisan, tikus dirawat denganCistancheekstrak menunjukkan penyembuhan luka yang lebih cepat berbanding dengan kawalan (Rajah 6). Banyak kajian telah mendedahkan bahawa downregulation laluan p38 kinase melindungi pelbagai p{3}}jenis liar yang mengekspresikan garisan sel daripada tekanan genotoksik.39,40Data kami menunjukkan bahawa ekspresi p38 dalam sel yang disinari UV telah dikurangkan olehCistanche rawatan. Oleh itu,Cistanche ekstrak yang diperoleh daripada daun dan batang menunjukkan rawatan yang berkesan dalam penyembuhan luka.Cistancheekstrak mengurangkan pengeluaran ROS daripada penyinaran UV dengan mengais ROS dalam sel NHDF (Rajah 5A dan B). Lebih-lebih lagi,Cistancheekstrak mempercepatkan penyembuhan luka selepas penyinaran kulit ((Rajah 6A–C). Keputusan ini mencadangkan bahawaCistanche ekstrak melindungi kulit daripada kerosakan penyinaran UV, dan mungkin berguna sebagai bahan mentah baharu dalam aplikasi kosmetik.

Rajah 5Cistanche-perencatan pengantaraan pengeluaran ROS dalam sel yang disinari UV.Nota: (A) Sel telah dirawat dengan penyinaran UVB (40 J) untuk masa yang dinyatakan dan kemudian diinkubasi dengan 2′,7′-dichlorodihydrofluorescein diacetate selama 30 minit. Penjanaan ROS diukur oleh FACS. (B) Sel telah terdedah kepada UVB (40 J) selama 180 saat dan dirawat dengan kepekatan yang ditunjukkanCistancheselama 24 jam. Pengeluaran ROS dianggarkan dengan pewarnaan 2′,7′-dichlorodihydrofluorescein diacetate dan dianalisis oleh FACS.Singkatan:FACS, pengisihan sel yang diaktifkan pendarfluor; FITC, fluorescein isothiocyanate; NHDF, fibroblas kulit manusia biasa;Cistanche, Piper cambodianumP. Fourn.; ROS, spesies oksigen reaktif; UV, ultraviolet; UVB, ultraviolet B.

Rajah 6Kesan penyembuhan luka pada kulit tikus terjejas.Nota: (A) Luka berdiameter 5-mm telah dicipta pada kulit dorsal 7-tikus jantan C57Bl/6 minggu (n=3). Pemulihan luka dinilai denganCistancherawatan dalam kepekatan yang berbeza (kawalan negatif dan rawatan selepas luka denganCistanchepada 1, 10, dan 50µg/mL). (B) Kawasan luka ditentukan dengan mengukur diameter luka terbuka. (C) Kawasan luka dikira menggunakan dimensi luka terbuka; *P,0.05; **P,0.01. Singkatan:Cistanche, Piper cambodianumP. Fourn; Konk, konsentrasi.

Kesimpulan

Kajian ini menyiasatkesan anti-penuaan dan penyembuhan luka yang berpotensi daripada ekstrak batang dan daun Cistanchedalam sel NHDFdan model tetikus penyembuhan luka. Therawatan sel NHDF dengan Cistanche ekstrakmenggalakkan pemulihan kawasan yang tercalardalam cara yang bergantung kepada dos serta peningkatan ekspresi gen ECM. Selain itu, Cistancheekstrakdapatmelindungi sel daripada pendedahan UV dengan mengurangkan pengeluaran ROS. Akhirnya, pemerhatian ini selanjutnya dinilai dan disahkan dalam tikus model untuk penyembuhan luka in-vivo. Oleh itu,Ekstrak Cistanche mewakili ejen terapeutik baharu yang menjanjikan untuk rawatan anti-penuaan dan penyembuhan luka.

Penghargaan:Kajian ini disokong oleh Program Penyelidikan Sains Asas melalui Yayasan Penyelidikan Kebangsaan Korea (NRF), yang dibiayai oleh Kementerian Pendidikan (NRF-2014R1A1A3050752). Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada Institut Penyelidikan Biosains & Bioteknologi Korea (KRIBB) kerana memberiCistancheekstrak.

Pendedahan Penulis melaporkan tiada konflik kepentingan dalam karya ini.

Rujukan

1. Slominski AT, Zmijewski MA, Semak I, et al. Cytochromes p450 dan kanser kulit: peranan laluan endokrin tempatan.Ejen Antikanser Med Chem. 2014;14(1):77–96. 

2. Gilchrest BA. Penuaan kulit dan photoaging.Dermatol Nurs. 1990; 2(2):79–82. 

3. Ha TY. Pembangunan bahan makanan berfungsi untuk kehidupan yang sihat.Korea J Tanaman Sci. 2006;51:26–39.

4. Makrantonaki E, Zouboulis CC. Mekanisme molekul penuaan kulit: keadaan seni.Ann NY Acad Sci. 2007;1119:40–50. 

5. Seo MY, Chung SY, Choi WK, et al. Kesan anti-penuaan wain beras dalam fibroblas dan keratinosit manusia yang dikultur.J Biosci Bioeng. 2009; 107(3):266–271. 

6. Kligman AM. Kesan pemusnahan awal cahaya matahari pada kulit manusia.JAMA. 1969;210(13):2377–2380. 

7. Oikarinen A, Karvonen J, Uitto J, Hannuksela M. Perubahan tisu penghubung pada kulit yang terdedah kepada sinaran UV semula jadi dan terapeutik.Photodermatol. 1985;2(1):15–26. 

8. Bech-Thomsen N, Wulf HC. Kesan karsinogenik dan melanogenik sumber UVA halida logam yang ditapis dan sumber penyamakan UVA pendarfluor tiub dengan atau tanpa sinaran UV simulasi suria tambahan dalam tikus tanpa rambut.Photochem Photobiol. 1995;62(4):773–779.

9. De MS, Lahiri SC. Kajian tentang daun sirih Piper.Bull Calcutta Sch Trop Med. 1971;19(3):69–72.

10. Ferreres F, Oliveira AP, Gil-Izquierdo A, Valentão P, Andrade PB. Daun sirih Piper: memprofilkan sebatian fenolik oleh HPLC/DAD-ESI/ MS(n) dan aktiviti anti-kolinesterase.Phytochem Dubur. 2014;25(5): 453–460.