1。介绍
杀菌作用是一个著名的机制,防止皮肤损伤造成的辐射(紫外线(UV)
1 ]。然而,生产过剩的黑色素可能是由于过度暴露于紫外线下,炎症和皮肤损伤,并可能导致许多疾病的黑斑、雀斑等色素沉着过度
2 ,
3 ]。色素沉着过度通常观察到患者皮肤类型IV和V,尤其是在亚洲和印度的人口。色素沉着过度不仅会导致审美问题,如皮肤变色,但也有对个人的心理状态产生重大影响,例如,这种情况会减少社会功能,降低生产率在工作或学校,降低病人的自尊(
4 - - - - - -
6 ]。
Tyrosinase-related蛋白(TRPs)如酪氨酸酶(酪氨酸)TRP-1 (5 6-dihydroxyindole-2-carboxylic酸氧化酶)和TRP-2 (dopachrome tautomerase)病原反应酶杀菌作用的过程中。酪氨酸羟化酪氨酸,苯丙氨酸(多巴)和氧化相应的dopaquinone多巴。反过来,TRP-2催化转换dopachrome, 6-dihydroxyindole-2-carboxylic酸(DHICA)和TRP-1氧化DHICA indole-5, 6-quinone羧酸和随后产生黑色素
7 ]。因此,过度活跃的TRPs会导致异常的色素积累,导致色素沉着过度紊乱如黑斑和雀斑环(
8 ]。此外,microphthalmia-associated转录因子(MITF),一个基本的helix-loop-helix亮氨酸拉链转录因子参与黑色素细胞的发展,是一个主要的监管机构的合成TRPs [
9 ,
10 ]。之前有研究表明,环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(分子)可以绑定到营地响应元素图案MITF MITF启动子和提高水平的蛋白质。因此,可以调节分子的磷酸化酪氨酸酶的表达和诱导黑素原生成MITF转录(
11 ,
12 ]。此外,增殖的磷酸化蛋白激酶(MAPKs)如细胞外signal-regulated激酶(ERK) c-Jun n端激酶(物),和p38和有效调节MITF的转录,从而导致antimelanogenesis [
13 - - - - - -
15 ]。
门nodiflora (左)格林(马鞭草科),台湾民间药,已被广泛用作草药饮料,和营养剂和免疫调制剂和抗炎剂,防止许多疾病(
16 ]。
P 。
nodiflora 和
Lippia nodiflora 是同义词,
P 。
nodiflora 具有许多药理作用,如杀菌、止咳药,退热剂,抗炎
17 - - - - - -
19 ]。Abbasi等人也提到的ethnopharmacological应用
P 。
nodiflora 等皮肤疾病和民间化妆品、粉刺,痈,和皮肤烧伤
20. ]。的植物化学的成分
P 。
nodiflora ,包括类黄酮(hispidulin eupafolin Nodifloretin-A) (
21 ,
22 ),黄酮苷(lippiflorin A和B) [
23 ),生物碱,精油(水杨酸甲酯、丁香酚),树脂(
α -copaene,
β -bisabolene) [
24 ),对苯二酚(halleridone和hallerone) (
25 ],甾体(4′,5′-dimethoxybenzoloxystigmasterol,
γ 谷甾醇)[
26 ,
27 ),曾被发现。这些植物化学物质建议负责的药理作用
P 。
nodiflora 。此外,乙醇提取的
P 。
nodiflora 施加antiurolithiatic活动通过减少过度饱和的尿草酸钙和潜力利尿特性和抗氧化剂
28 ]。Balamurugan等人已经证明了
γ 谷甾醇孤立的甲醇提取的
P 。
nodiflora 抗糖尿病的活动,防止了链脲霉素诱导糖尿病(
27 ]。艾哈迈德等人也体现的甲醇提取物
P 。
nodiflora 有抗炎和antinociceptive效应(
29日 ]。这些报告表明,活跃的植物化学物质很容易提取和有机溶剂如甲醇和乙醇。然而,antimelanogenesis活动和分子生物学机制
P 。
nodiflora 没有被调查。因此,本研究利用甲醇提取
P 。
nodiflora 评估其antimelanogenesis活动。
本研究旨在确定影响黑色素antimelanogenesis甲醇提取物的生产和生物机制
P 。
nodiflora (PNM) B16F10细胞。我们决定细胞生存能力、细胞黑色素含量和酪氨酸酶活动估计黑色素的减少生产。此外,西方墨点法确定执行酪氨酸酶的表达调节器(p-CREB和MITF);TRPs(酪氨酸、TRP-1 TRP-2);和代理负责MITF退化(p-ERK, p-JNK, p-p38)阐明antimelanogenesis的生物机制。
2。材料和方法
2.1。化学药品和试剂
B16F10黑素瘤和3 t3(小鼠胚胎成纤维细胞)细胞从生物资源收集和购买研究中心(BCRC、新竹、台湾)。二甲亚砜(DMSO), 3 - (4 5-dimethylthiazol-2-yl) 2, 5-diphenyltetrazolium溴化(MTT)和左旋多巴是购自Sigma-Aldrich化工有限公司(圣路易斯,密苏里州,美国)。的抗体phospho-ERK (p-ERK) (Thr202 / Tyr204), p-p38 (Thr180 / Tyr182), p-JNK (Thr183 / Tyr185),和p-CREB (Ser 133)从细胞信号技术(美国)购买。MITF,酪氨酸、TRP1 TRP-2、GAPDH anti-mouse,抗体,anti-rabbit辣根peroxidase-conjugated免疫球蛋白G(免疫球蛋白)抗体购自圣克鲁斯生物技术(美国)。
2.2。制备PNM
我们收集
P 。
nodiflora 从当地农场(台南,台湾)2007年4月。植物物种的真实性被pharmacognosist,陈教授,和存储凭证标本(2007 - 02 pnm)标本的香水和化妆品科学,高雄医学大学,高雄,台湾。我们粉200 g的干燥地上部分
P 。
nodiflora 和沉浸在瓶1 L甲醇然后回流下(煮)混合物煮2小时;这个提取过程重复3次。整个methanolic提取的
P 。
nodiflora 混合,用滤纸过滤。然后,滤液由旋转真空蒸发浓缩,然后冻干冻结干燥器和计算。冷冻干燥的方法可以获得28.2克甲醇提取和粗甲醇提取物的产量计算是对最初的干物质的14.1%。的干燥粉末PNM放在−20°C到使用。
2.3。细胞生存能力和PNM治疗后
细胞治疗的可行性PNM决心根据你们的方法等。
30. ]。B16F10和3 t3(小鼠胚胎成纤维细胞)细胞,分别培养在杜尔贝科修改鹰的介质(DMEM;美国Gibco生活技术,卡尔斯巴德,CA)补充10%胎牛血清,100单位/毫升青霉素G, 100
μ 0.25 g / mL链霉素,
μ g / mL两性霉素然后孵化在37°C公司为5%2 。细胞治疗的可行性PNM MTT比色是化验。简单地说,1×104 B16F10或3 t3细胞被播种,粘在96 -孔板。24小时后,DMEM和90删除
μ L新鲜DMEM和10
μ L PNM不同浓度的增加,细胞培养48 h。我们使用1% DMSO作为比较的控制与PNM细胞治疗的可行性。48小时孵化后,中被删除,和细胞被洗两次磷酸盐;此外,150年
μ L DMEM MTT的解决方案(0.5毫克/毫升)被添加到每个好,和细胞培养4 h 37°C。随后,MTT的解决办法是删除和100年
μ L (DMSO溶液添加到每个好,盘子是溶解甲瓒水晶轻轻摇动。吸光度的测定在550 nm使用微型板块分光光度计(BIOTEK,
μ 量化)。1% DMSO溶液的吸光度是用作控制比较不同浓度的吸光度的细胞治疗PNM。所有的决定都是一式三份。
2.4。测定细胞黑色素的内容
细胞黑色素含量是决定如前所述
30. ]。简单地说,1×105 B16F10细胞被播种在6-well盘子和培养24小时的37°C。随后,细胞治疗与1% DMSO溶液和不同浓度的PNM 48 h。我们使用1% DMSO作为控制。然后,在150年与PBS和细胞溶解细胞被洗
μ L 1 M NaO在95°C。我们增加了100
μ L的溶解产物的96孔酶标并迅速使用微型板块分光光度计测量吸光度在490海里(BIOTEK,
μ 量化)。所有的决定都是一式三份。
2.5。测定细胞酪氨酸酶活性
细胞酪氨酸酶活性测定方法的曾荫权等人与一些修改(
31日 ]。简单地说,文化决定细胞酪氨酸酶测定方法是确定黑色素含量相似。治疗后与不同浓度的PNM 48 h,收集细胞治疗后trypsin-EDTA和离心机在12000转10分钟获得细胞球。100年颗粒细胞溶解了
μ L Triton x - 100和100年的1%
μ L(0.1毫米PBS (pH值6.8)包含phenylmethylsulfonyl氟化物。颗粒的解决方案被冻结和解冻两次然后在12000转离心10分钟。我们增加了80
μ L的上层清液与20个96孔板和混合
μ L 0.2%左旋多巴。孵化后1 h,光密度测量在475 nm使用微型板块分光光度计(BIOTEK,
μ 量化)。PNM-treated细胞的抑制活动提出了对未经处理的细胞的百分比。
2.6。分析蛋白质的表达调节蛋白免疫印迹的杀菌作用
PNM B16F10细胞处理不同浓度。收集细胞,细胞溶解样品缓冲含有4%十二烷基硫酸钠(SDS)、20%甘油、10% 2-mercaptoethanol, 0.004%溴酚蓝,0.125三羟甲基氨基甲烷HCl液。蛋白质样品的溶解产物变性免疫印迹试验的95°C。蛋白质分离使用12% SDS-polyacrylamide凝胶电泳(sds - page)运行凝胶。随后,解决蛋白质被转移到硝化纤维膜,然后被封锁在三羟甲基氨基甲烷盐酸缓冲液使用5%的奶粉。膜与不同孵化主要抗体24 h,包括MITF p-CREB,酪氨酸,TRP1, TRP-2, p-ERK, p-p38 p-JNK, GAPDH和进一步孵化与anti-mouse或anti-rabbit辣根过氧化物酶抗体1 h。结合抗体的乐队被增强化学发光试剂检测,和蛋白表达得到的图像使用AlphaImager惠普高分辨率成像系统。所有的决定都是一式三份。
2.7。统计分析
所有的数据都表示为意味着±标准差表示数量的实验。数据分析了单向方差分析之后图基的因果检验计算统计学意义使用SPSS软件(版本19)。
P
<
0
。
05年
被认为是表明一个显著差异。
3所示。结果
3.1。的可行性和PNM细胞治疗后
体外提取或纯化合物的安全是第一考虑在制定一个代理作为健康食品和/或化妆品。我们确定的细胞毒性PNM B16F10细胞MTT试验。B16F10细胞治疗的可行性与不同浓度的PNM图所示
1(一) 。B16F10细胞被串行处理剂量的PNM (12.5 - 200
μ g / mL),他们的生存能力是超过90%。此外,3 t3细胞的生存能力处理相同浓度的PNM(图不少于90%
1 (b) )。这些结果表明,PNM是安全因素确定antimelanogenesis PNM的效果。因此,我们使用PNM剂量的12.5 -100
μ g / mL确定细胞黑色素合成和B16F10细胞中酪氨酸酶活性。
的可行性B16F10 (a)和3 t3细胞(b)治疗methanolic提取的
门nodiflora 。
(一)
(b)
3.2。黑色素细胞合成和PNM抑制酪氨酸酶活性
细胞酪氨酸酶活性的主要因素,刺激黑色素合成,最终诱发杀菌作用(
7 ]。我们决定细胞酪氨酸酶活性及黑色素含量调查antimelanogenesis PNM在B16F10细胞的活动。B16F10细胞进行预处理和PNM剂量的12.5 -100
μ 克/毫升(图
2(一个) )。PNM治疗显著降低细胞黑色素含量剂量依赖性的方式相比,在对照组(
P
<
0
。
05年
)。此外,PNM治疗显著降低细胞酪氨酸酶活性剂量依赖性的方式与控制(
P
<
0
。
05年
)(图
2 (b) )。进一步,我们决定蛋白质的酪氨酸水平,TRP-1, TRP-2西方墨点法。PNM治疗方法有效地减少了合成酪氨酸(图
3(一个) ),TRP-1(图
3 (b) ),和TRP-2(图
3 (c) 以剂量依赖性的方式),从而抑制黑素原生成。这些结果表明,PNM治疗减少黑色素含量和抑制细胞在B16F10细胞酪氨酸酶活性。
细胞黑色素含量(a)和(b)酪氨酸酶活动B16F10细胞治疗methanolic提取的
门nodiflora 。不同上标字母表示显著性差异
P
<
0
。
05年
使用方差分析后与图基的因果检验。*控制显著不同。
(一)
(b)
Methanolic提取的
Phlya nodiflora 减少黑色素生产通过抑制tyrosinase-related蛋白质的水平(TRPs) (a)酪氨酸酶(酪氨酸),(b) TRP-1, TRP-2 (c)。不同上标字母表示显著性差异
P
<
0.05
使用方差分析后与图基的因果检验。*控制显著不同。
(一)
(b)
(c)
3.3。PNM降低酪氨酸酶的合成通过抑制MITF和p-CREB蛋白质
合成蛋白质的酪氨酸酶由MITF密切监管,p-CREB蛋白质,包括酪氨酸,TRP-1, TRP-2,导致杀菌作用(
12 - - - - - -
15 ]。因此,我们执行西方墨点法确定MITF的表达水平和p-CREB B16F10细胞串行处理剂量的PNM (12.5 -100
μ g / mL)。PNM治疗显著降低MITF的表达水平(图
4(一) )和p-CREB(图
4 (b) )B16F10细胞剂量依赖性的方式。这些研究结果清楚地表明,PNM antimelanogenesis效应直接相关的表达差别酪氨酸酶的合成减少了对这些MITF p-CREB。
Methanolic提取的
门nodiflora 会使(a) microphthalmia-associated转录因子的表达(MITF)和phospho-cyclic磷酸腺苷反应元件结合蛋白(p-CREB) (b),在不同的上标字母表示显著性差异
P
<
0.05
使用方差分析后与图基的因果检验。*控制显著不同。
(一)
(b)
3.4。PNM抑制黑素原生成MITF通过MAPK信号通路的退化
以前的研究已经表明MAPKs如ERK的磷酸化,物,和p38主要抑制MITF的合成,从而降低酪氨酸酶的水平,从而抑制黑素原生成(
13 - - - - - -
15 ]。因此,西方墨点法确定执行100年的效果
μ 克/毫升PNM p-ERK的表达水平,p-JNK, p-p38实验在时间进程。我们的研究结果显示,p-ERK的表达显著增加(图
5(一个) ),p-JNK(图
5 (b) ),和p-p38(图
5 (c) 与100年)治疗后
μ 克/毫升PNM 12 6和6 h,分别(
P
<
0.05
)。这些数据表明,PNM可能诱导3 MAPKs随后的磷酸化改变MITF蛋白质水平的退化。此外,我们进一步研究了PNM治疗黑色素合成的影响是否阻止的10
μ M U0126 (MAPK / ERK)的选择性抑制剂,SB202190 (p38的选择性抑制剂),SP600125(物)选择性抑制剂,和所有的组合抑制剂。添加每一个黑色素抑制剂增加生产和显示显著差异(
P
<
0
。
05年
),而在对照组(图
6 )。治疗所有的组合抑制剂显著增加黑色素生产相比,对照组和治疗组与单一抑制剂(
P
<
0.05
)。我们的研究结果表明,黑色素细胞中生产处理U0126, SB202190,所有的组合抑制剂在100年的存在
μ 克/毫升PNM显著降低(
P
<
0.05
)比细胞治疗只有抑制剂;然而,这种效应并不显著的细胞SP600125对待。因此,这些结果表明,PNM施加antimelanogenesis影响通过磷酸化ERK和p38但不是物。
Methanolic提取的
门nodiflora 降解MITF蛋白通过激活增殖蛋白激酶的磷酸化(MAPKs), (a) phospho-extracellular signal-regulated激酶(ERK), (b) phosphor-c-Jun n端激酶(p-JNK)和(c) p-p38。不同上标字母表示显著性差异
P
<
0
。
05年
使用方差分析后与图基的因果检验。*从0 h明显不同。
(一)
(b)
(c)
图6
Methanolic提取的
P 。
nodiflora 减少黑色素生产增殖作用引起的蛋白激酶(MAPK)特殊抑制剂。不同上标字母表示显著性差异
P
<
0.05
使用方差分析后与图基的因果检验。# 显著不同于控制;* U0126 SB202190、SP600125和治疗的组合3抑制剂相比,控制;§ PNM SB202190抑制剂处理SB202190相比。
⋆ PNM对待U0126抑制剂U0126相比。& PNM处理3的组合抑制剂相比,与所有3抑制剂治疗。
4所示。讨论
安全是首先考虑在开发治疗或美容代理使用从植物获得的活性成分。苯二酚是一种常用美白剂治疗和预防黑斑、雀斑等色素沉着过度紊乱。然而,之前的研究表明,苯二酚本身可以引起皮肤脱色,例如,白癜风的副作用,因为黑素细胞的细胞毒性。因此,在化妆品中使用对苯二酚作为添加剂或皮肤护理产品是禁止的
32 ,
33 ]。根据我们进行细胞的可行性,PNM体外安全评估,包括B16F10和3 t3。我们的数据表明,PNM剂量为12.5 -200
μ g / mL没有任何重要的小鼠胚胎成纤维细胞的细胞毒性。这些结果表明,PNM的剂量是一个安全组件,因此PNM确定黑色素细胞在上述范围内是安全的内容,酪氨酸酶的活动,和antimelanogenesis效果。
TRPs病原反应酶杀菌作用过程中,增加酪氨酸的转换dopaquinone, DHICA dopachrome的重排,从而导致生产过剩和皮肤黑色素的色素积累。在我们的研究中,PNM治疗剂量依赖性抑制细胞酪氨酸酶活动的方式,从而减少黑色素含量B16F10细胞,特别是在剂量为100
μ PNM g / mL。此外,200年
μ 米曲酸不减少黑色素含量B16F10细胞(数据未显示)。色素沉着过度TRPs过度,但并非所有含美白剂可以同时抑制酪氨酸,TRP-1和TRP-2,例如
中提琴效果 (
34 ]和烟酸hydroxamate [
35 ]。然而,我们的免疫印迹试验表明,PNM治疗减少了所有病原反应酶的表达,包括酪氨酸,TRP-1, TRP-2蛋白,阻止黑色素异常积累的杀菌作用的过程。这些数据表明,黑色素含量的减少,PNM TRPs治疗是因为抑制;因此,PNM可以作为美白剂对色素沉着过度。
MITF TRPs的合成的主要监管机构如酪氨酸、TRP-1, TRP-2黑素原生成过程中在哺乳动物细胞(
16 - - - - - -
18 ]。我们的结果显示,细胞治疗PNM显示MITF蛋白质的降解方式存在剂量依赖的相关性比对照组的细胞(
P
<
0.05
);因此,PNM治疗可以抑制蛋白质的合成酪氨酸,TRP-1, TRP-2通过upregulation MITF退化。此外,分子的磷酸化是一个主要因素,与营交互响应元素图案的MITF营地通路,刺激酪氨酸酶的合成,而反过来黑色素的合成(
10 ,
11 ]。我们的研究结果表明,PNM治疗显示出剂量依赖性降低p-CREB水平的表达水平来抑制酪氨酸酶的合成和黑色素生产。最近的一项研究表明,中药,Qian-wang-hong-bai-san,表达下调p-CREB的表达水平和MITF抑制酪氨酸酶的合成和黑色素生产B16转椅细胞(
31日 ]。这些结果表明,PNM是个不错的美白剂,它能抑制酪氨酸酶的合成,减少黑色素的产生通过抑制分子的磷酸化和MITF退化。
另一方面,激活MAPK信号通路发挥作用MITF磷酸化的丝氨酸- 73,随后导致MITF proteasome-mediated紧随其后的泛素化降解,从而抑制酪氨酸酶的合成和黑色素生产(
12 - - - - - -
15 ]。之前有研究表明,含美白剂等
五角粳稻 (
36 和槲皮素
37 )的磷酸化激活MAPKs随后下调MITF的表达和抑制TRPs和黑色素的合成生产。我们的研究表明,PNM治疗显著MAPK蛋白质磷酸化,包括兵、物,和p38 MITF蛋白质的降解,进一步降低了酪氨酸酶,TRP-1, TRP-2黑色素合成减少生产。此外,ERK抑制剂的添加物,p38 B16F10细胞治疗PNM确认黑色素细胞内的信号通路调节生产。我们的研究结果表明,PNM可以减少黑色素的生产过剩之后添加特定的ERK抑制剂和p38;因此,PNM-mediated减少黑色素生产被认为通过激活ERK和p38通路和随后发生退化MITF蛋白质B16F10细胞抑制酪氨酸酶的合成。
总之,本研究首先证明PNM治疗抑制黑素原生成通过激活ERK和p38信号通路,MITF的差别导致对这些蛋白质,最后降低了酪氨酸酶的合成和生产的黑色素。因此,PNM的分子生物学机理的基础上,我们建议PNM可以安全地用于含美白剂,我们将执行临床试验在未来建立这种治疗循证医学和/或化妆品。