Abstrak:

Kajian terbaru menunjukkan bahawa plumbagin mempunyai aktiviti anti-radang, anti-alergi, antibakteria dan anti-kanser; walau bagaimanapun, ia masih belum ditunjukkan sama ada plumbagin menyekat sintesis melanin yang disebabkan oleh alpha-melanocyte stimulating hormone ( -MSH) untuk mengelakkan hiperpigmentasi. Dalam kajian ini, kami menunjukkan bahawa plumbagin menekan dengan ketara sintesis melanin yang dirangsang -MSH dalam sel melanoma tetikus B16F10. Untuk memahami mekanisme perencatan plumbagin pada sintesis melanin, kami melakukan ujian aktiviti tyrosinase selular atau bebas sel dan menganalisis ekspresi gen berkaitan melanogenesis. Kami menunjukkan bahawa plumbagin secara langsung menindas aktiviti tyrosinase bebas daripada jentera transkrip yang dikaitkan dengan melanogenesis, yang termasuk faktor transkripsi berkaitan mikroftalmia (MITF), tyrosinase (TYR), dan protein berkaitan tyrosinase 1 (TYRP1). Kami juga menyiasat sama ada plumbagin adalah toksik kepada keratinosit manusia normal (HaCaT) dan sel epitelium kanta (B3) yang mungkin tercedera dengan menggunakan kosmetik penjagaan kulit. Yang menghairankan, kepekatan plumbagin yang lebih rendah (0.5–1 µM) berkesan menghalang sintesis melanin dan aktiviti tyrosinase tetapi tidak menyebabkan ketoksikan dalam keratinosit, sel epitelium kanta dan sel melanoma tikus B16F10, menunjukkan bahawa plumbagin selamat untuk penggunaan kulit. Secara keseluruhan, keputusan ini menunjukkan bahawa kesan perencatan plumbagin pada pigmentasi mungkin menjadikannya komponen yang boleh diterima dan selamat untuk digunakan dalam formulasi kosmetik penjagaan kulit yang digunakan untuk pemutihan kulit.

Menurut kajian yang berkaitan, cistanche adalah herba biasa yang dikenali sebagai "herba ajaib yang memanjangkan hayat". Komponen utamanya ialah cistanoside, yang mempunyai pelbagai kesan seperti antioksidan, anti-radang, dan promosi fungsi imun. Mekanisme antara cistanche dan pemutihan kulit terletak pada kesan antioksidan glikosida cistanche. Melanin dalam kulit manusia dihasilkan oleh pengoksidaan tirosin yang dimangkin oleh tyrosinase, dan tindak balas pengoksidaan memerlukan penyertaan oksigen, jadi radikal bebas oksigen dalam badan menjadi faktor penting yang mempengaruhi pengeluaran melanin. Cistanche mengandungi cistanoside, yang merupakan antioksidan dan boleh mengurangkan penjanaan radikal bebas dalam badan, sekali gus menghalang pengeluaran melanin.

Klik Pada Cistanche bienfaits Untuk Pemutihan

Untuk maklumat lanjut:

david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501

Kata kunci:plumbagin; melanogenesis; pigmentasi; tyrosinase

1. Pengenalan

Melanin terdiri daripada sekumpulan pigmen yang disintesis dalam melanosit epidermis yang memainkan peranan penting dalam mempertahankan kulit daripada kerosakan sinaran ultraungu (UV) [1]. Melanogenesis yang tidak normal, sama ada peningkatan atau penurunan pengeluaran melanin, berkait rapat dengan beberapa penyakit kulit termasuk melanoma dan gangguan pigmentasi, seperti chloasma dan bintik-bintik [2,3]. Biosintesis melanin dimulakan oleh pelbagai rangsangan termasuk penyinaran UV, sitokin radang, dan isyarat hormon. Khususnya, -melanocyte stimulating hormone ( -MSH) yang dikeluarkan daripada keratinosit yang terdedah kepada UV boleh merangsang biosintesis melanin dalam melanosit epidermis dengan mengaktifkan paksi cAMP-PKA-CREB (cyclic adenosine monophosphate-protein kinase A-cAMP response element binding protein) [3] . Paksi cAMP-PKA-CREB yang diaktifkan membawa kepada peningkatan dalam pengekodan mRNA faktor transkripsi berkaitan mikroftalmia (MITF). MITF meningkatkan ekspresi gen tyrosinase (TYR), protein berkaitan tyrosinase 2 (TYRP1), dan protein berkaitan tyrosinase 2 (TYRP2) apabila rangsangan -MSH dalam melanosit [3,4]. Di samping itu, banyak laluan isyarat yang mengawal pertumbuhan sel, termasuk kinase protein diaktifkan mitogen (MAPKs), kinase tindak balas ekstraselular (ERK), dan AKT, adalah penting untuk melanogenesis dengan mengawal kestabilan dan aktiviti MITF [5].

Enzim tyrosinase, oksidase yang mengandungi tembaga pelbagai fungsi, memainkan peranan penting dalam biosintesis melanin dengan memangkinkan tindak balas di mana L-tirosin dihidroksilasi kepada L-dihydroxyphenylalanine (L-DOPA) dan L-DOPA dioksidakan kepada o-quinone (dopaquinone). ) [5,6]. Oleh itu, beberapa perencat tyrosinase juga menghalang biosintesis melanin, dan ini termasuk resveratrol, arbutin, dan honokiol, yang semuanya telah digunakan dalam aplikasi kosmetik pemutihan kulit [7].

Plumbagin ialah hidroksil-naphthoquinone ringkas, yang pertama kali diekstrak daripada akar genus tumbuhan Plumbago dan telah terbukti mempunyai ciri perubatan yang luar biasa [8]. Aktiviti anti-radang, anti-kanser, anti-alergi, dan antibakteria plumbagin telah dilaporkan [8,9]. Malah, telah dilaporkan bahawa plumbagin menghalang pengaktifan neutrofil, angiogenesis, dan ekspresi kolagenase dengan menekan topoisomerase-II, mencadangkan penggunaan plumbagin sebagai ubat yang berpotensi dalam rawatan rheumatoid arthritis [10]. Di samping itu, beberapa laporan telah menunjukkan bahawa plumbagin mempamerkan aktiviti anti-kanser dalam pelbagai jenis kanser, termasuk payudara [11], prostat [12], ovari [13], paru-paru [14], karsinoma kulit [15], dan kanser hati. [16]. Walaupun semakin jelas bahawa plumbagin mungkin berguna sebagai intervensi terapeutik dalam rawatan pelbagai penyakit manusia, kesan perencatan plumbagin pada melanogenesis yang dikaitkan dengan hiperpigmentasi tidak pernah dilaporkan.

2. Keputusan

2.1. Struktur Kimia dan Kesan Sitotoksik Plumbagin dalam Sel Melanoma Tikus B16F10

Sebelum mengkaji kesan anti-melanogenik plumbagin, kami terlebih dahulu menilai ketoksikannya dalam sel melanoma tikus B16F10 yang menghasilkan melanin. Struktur kimia plumbagin ditunjukkan dalam Rajah 1A. Keputusan ujian sitotoksisiti kami di mana kepekatan plumbagin kurang daripada 5 µM tidak menjejaskan daya maju sel dalam sel B16F10 ditunjukkan dalam Rajah 1B.

2.2. Plumbagin Menyekat Sintesis Melanin Terinduksi MSH dalam Sel Melanoma Tikus B16F10

Kami seterusnya menyiasat kesan perencatan plumbagin pada sintesis melanin yang disebabkan oleh -melanocyte stimulating hormone (-MSH) dalam sel B16F10. Kami menunjukkan bahawa plumbagin sangat menekan pengumpulan melanin yang disebabkan oleh MSH dalam medium kultur sel B16F10 (Rajah 2A). Untuk mengesahkan kesan perencatan plumbagin pada sintesis melanin yang disebabkan oleh -MSH, kami menentukan kandungan melanin ekstrasel atau intrasel dalam ketiadaan atau kehadiran plumbagin dalam sel B16F10 yang dirangsang MSH. Rajah 2B, dan C menunjukkan bahawa plumbagin mengurangkan kandungan melanin ekstrasel dan intraselular dengan ketara.

2.3. Plumbagin Tidak Mengatur Ekspresi Gen Melanogenesis Terinduksi MSH dan Lata Transduksi Isyarat

Oleh kerana faktor transkripsi berkaitan microphthalmia (MITF) ialah faktor transkripsi penting yang mengawal ekspresi gen yang berkaitan dengan melanogenesis melalui paksi -MSH-PKA-CREB, kami menyiasat sama ada plumbagin boleh mengawal ekspresi gen pengantara MITF yang dikaitkan dengan melanogenesis. Pertama, kami menentukan titik masa ekspresi gen melanogenesis maksimum untuk MITF, tyrosinase (TYR), dan protein berkaitan tyrosinase 1 (TYRP1) di bawah rangsangan -MSH. MITF dikawal dengan kuat selepas rawatan -MSH selama 2 jam (Rajah 3A). TYR dan TYRP1 telah dikawal secara dramatik selepas 48 jam rawatan -MSH (Rajah 3A). Tahap protein MITF dan tyrosinase meningkat sebagai tindak balas kepada rawatan -MSH dan tidak ditindas oleh rawatan plumbagin (Rajah 3B). Secara konsisten, plumbagin tidak menghalang tahap mRNA MITF, TYR, dan TYRP1 selepas rangsangan -MSH, menunjukkan bahawa plumbagin tidak mengawal jentera transkrip yang berkaitan dengan ekspresi gen melanogenesis dalam sel B16F10 (Rajah 3C). Oleh kerana fosforilasi dan pengaktifan AKT, ERK1/2, dan CREB (lata transduksi isyarat utama yang mengawal melanogenesis) diperlukan untuk melanogenesis [3], kami selanjutnya menyiasat sama ada plumbagin mengawal laluan transduksi isyarat yang berkaitan dengan melanogenesis ini. Keputusan kami, yang diterangkan dalam Rajah 3D, menunjukkan bahawa plumbagin tidak mengubah isyarat AKT, ERK1/2, atau CREB selepas rawatan -MSH.

2.4. Plumbagin Menghalang Aktiviti Tirosinase

Kerana jelas bahawa produk semulajadi yang menghalang tirosinase langsung atau tidak langsung boleh berguna untuk pembangunan kosmetik pemutihan kulit, kami seterusnya menyiasat kesan perencatan plumbagin pada aktiviti enzim tyrosinase. Dalam kajian ini, kami menunjukkan bahawa plumbagin menekan dengan ketara aktiviti enzim tyrosinase selular yang disebabkan oleh MSH dalam sel B16F10 (Rajah 4A). Untuk memahami sama ada plumbagin menghalang aktiviti tyrosinase secara langsung atau tidak langsung, aktiviti tyrosinase bebas sel telah diukur. Plumbagin sangat menghalang aktiviti pengoksidaan L-DOPA tyrosinase yang berasal dari cendawan juga, menunjukkan bahawa plumbagin menyekat melanogenesis dengan menghalang aktiviti tyrosinase secara langsung (Rajah 4B). Di samping itu, ketinggian yang ketara dalam aktiviti penghapusan radikal menggunakan ujian 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) telah diperhatikan dalam sampel yang dirawat dengan vitamin C dan plumbagin pada kepekatan antara 0.1 kepada 5 mg/mL. Akibatnya, 5 mg/mL plumbagin mempamerkan kesan yang sama pada aktiviti penghapusan radikal dengan 0.1 mg/mL vitamin C (Rajah 4C).

2.5. Plumbagin Tidak Toksik dalam Keratinosit Normal dan Sel Epitelium Kanta

Oleh kerana kosmetik seperti krim kulit adalah untuk kegunaan luaran dan sitotoksisiti boleh menyebabkan masalah kulit, kami terus menyiasat sama ada plumbagin adalah toksik kepada keratinosit normal (HaCaT) dan sel epitelium kanta (B3) dan sama ada ia mungkin berguna untuk pembangunan pemutihan kulit. kosmetik. Akibatnya, kami mendapati bahawa kepekatan plumbagin yang lebih rendah (1–5 µM) tidak menyebabkan ketoksikan dalam sel HaCaT dan B3, tetapi berkesan dalam perencatan sintesis melanin (Rajah 5A). Selain itu, plumbagin tidak mendorong H2AX berkaitan kerosakan DNA dan mengurangkan polimerase (ADP-ribose) polimerase (PARP) dan caspase{10}} berkaitan apoptosis selular dalam sel HaCaT dan B3 (Rajah 5B), menunjukkan bahawa plumbagin mungkin boleh diterima untuk digunakan dalam produk pemutihan kulit tanpa menunjukkan sebarang ketoksikan kulit

Untuk maklumat lanjut: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501