パート2CistancheDeserticola多糖類はメラノサイトでメラニン形成を誘発し、酸化ストレスを軽減します
Mar 07, 2022
コンタクト：joanna.jia@wecistanche.com
4|議論と結論
この研究では、HEMおよびB16F10細胞におけるCDPの役割を調査しました。 初めて見つけたCistancheCDPはメラノサイトのメラニン形成を促進し、ゼブラフィッシュの色素沈着を促進する可能性があります。 その後の実験では、MAPKシグナル伝達経路がCDP処理下で活性化されることが示されました。 さらに、酸化ストレスにおけるその役割を調査し、CDPがメラノサイトのH2O2-によって誘発される細胞毒性とアポトーシスを弱める可能性があることを発見しました。 一方、CDPはNRF2 / HO -1抗酸化経路を活性化し、酸化ストレス条件下で細胞内ROSを除去する可能性があります。
マイトジェン活性化プロテインキナーゼは、Cistancheメラニン形成関連遺伝子の発現を促進し、その後メラニンの合成と輸送に影響を与える重要な転写因子であるMITFの調節において26,27。私たちの研究では、メラノサイトにおけるERK、JNK、およびp38の活性化が大幅に増加しました。 CDP治療後; 一方、MITF / p-MITFおよびMITF駆動のTYR、TRP1、TRP2、およびRAB27Aの発現はそれに応じてアップレギュレーションされました。 したがって、CDPはMAPK経路を活性化することでメラニン形成を促進できるが、CDPがMAPKを活性化する方法は残っていることを示唆しているCistancheわからない。 最近の研究によると、トール様受容体4（TLR4）はメラノサイトで高度に発現し、メラニン形成に関与しています28,29。TLR4はリポ多糖（LPS）30に特異的に結合できる重要な膜貫通タンパク質です。 興味深いことに、植物やキノコから抽出されたいくつかの多糖類は、TLRや、MAPKや核因子カッパベータ（NF-κB）などの下流のシグナル伝達経路を活性化したと報告されています31,32。 TLRによって認識および結合され、下流のMAPKシグナル伝達経路を活性化し、メラニン形成を促進します。 さらに、ヌクレオチド結合オリゴマー化ドメイン様受容体（NLR）は、細胞内リガンドを認識し、MAPKおよびNF-κBシグナル伝達経路の活性化を促進することが知られています33,34。したがって、CDPがメラノサイトに入り、NLRを介してMAPKシグナル伝達経路を調節する可能性があります。 ただし、この仮説を検証するには、さらなる研究が必要です。
これまでのいくつかの研究では、メラニン生成を阻害するためのメラニン生成におけるハーブ多糖類の適用が報告されています37,38。しかし、この研究では、CDPはメラニン生成を促進しました
メラノサイト、およびこの効果は、-MSHとの比較後にさらに確認されました。 CDPはハーブから抽出された多糖類の一種でもあり、CDPの反対の効果はCDPと他の多糖類の構造の違いに関係しているのではないかと思われます。 多糖類は単糖類の重合によって形成されますが、単糖類の種類、単糖類の組成、グリコシド結合、側鎖構造、および分子量はさまざまです39,40。 これらの要因がそれらの生物学的機能を決定すると考えられています41。既存の研究はCDPの構造を提案し、CDP構造がその後その機能に影響を与えることを示唆しています42。したがって、CDPを完全に理解し、仮説を確認するには、より多くの証拠が必要です。
メラニン形成は抵抗する重要な保護メカニズムですCistanche紫外線による損傷と体の恒常性の維持43; 同時に、メラノサイトはROS過負荷などの好ましくない環境に簡単にさらされます11。ROSはメラニン形成の促進に関与することが知られており、メカニズムの1つはMAPKの活性化です44。しかし、研究はこの効果が特定のROS内にのみ存在することも明らかにしましたROSの過負荷はメラニン形成を著しく損ないます45。ROS、MAPK、メラニン形成の関係はさまざまな条件下で変化するため、酸化促進システムと抗酸化システムのバランスが明らかに重要です。 白斑などの色素脱失疾患では、不均衡な抗酸化システムと制御不能なROS過負荷がメラノサイトに損傷を与え、細胞の生存率を低下させます11,46。この研究では、さまざまな濃度のH2O2を使用して、細胞内のROS過負荷をシミュレートしました。 B16F10細胞よりもH2O2。 メラノサイトがH2O2処理を受けると、それらの生存率とアポトーシス率は悪化しましたが、
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CDP前処理は、この傾向を部分的に逆転させる可能性があります。 同時に、ROSは清掃されました。 報告されているように、NRF2 / ARE抗酸化経路の活性化は、皮膚細胞におけるROSスカベンジングの主要な方法です14。 これは、H2O2-によって誘発される酸化ストレスがNRF2/ HO -1経路を活性化できることを意味しますが、酸化還元バランスを維持し、細胞を損傷から保護するには不十分です。 ただし、CDP前処理はNRF2 / HO -1抗酸化経路を強化し、バランスを回復しました。 したがって、CDPは、NRF2 / HO -1抗酸化経路を活性化し、ROSを除去することにより、メラノサイトを酸化ストレス損傷から保護できることを示唆しています。
CDP処理だけでは、メラノサイトのROSまたはNRF2 /HO-1に影響を与えないことがわかりました。 この結果は、CDPが酸化ストレス下で酸化還元バランスに影響を与える可能性があるが、通常の状態では影響を与えないことを示唆しています。 さらに、NRF2 / HO -1抗酸化経路は、PI3K、NF-κB、およびMAPKシグナル伝達経路によって調節されていると報告されています47,48。私たちの研究では、CDPはMAPKシグナル伝達経路を活性化することができました。 CDPはMAPKのアップレギュレーションを介してNRF2/HO-1経路を活性化できる可能性があります。 Slominskiが報告したように、メラノサイトは調節ネットワークに関与するストレスセンサーであり、その機能は環境に応じて急速に変化する可能性があります49。CDPの役割はメラノサイトの状態に影響され、抗酸化物質に影響を与えることなくメラニン形成を促進できることを示唆しています。通常の状態ではシステムですが、酸化ストレス状態ではレドックスバランスを回復します。 したがって、メラノサイトの機能と生存は、CDPによって2つの異なる方法で維持することができます。 CDPは、メラノサイトが恒常性を維持するのを助けます。これはメラニン形成の重要な機能でもあります。
結論として、CDPはメラノサイトのメラニン形成を促進することができます
MAPKシグナル伝達経路の活性化を介して。 CDPは、NRF2 / HO -1抗酸化経路を活性化し、酸化ストレス条件下で細胞内ROSを除去することにより、メラノサイトの生存を改善できます。 CDPがメラノジェネシスを促進し、メラノサイトの機能不全と喪失の原因となる可能性のある酸化ストレス損傷からメラノサイトを保護できることを示しているため、私たちの調査結果は有意義です。 この研究の結果は、CDPが色素脱失疾患の治療における新薬である可能性があることを示しています。
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謝辞
この作品は、中国国家自然科学基金（No. 81703101）、中南大学第3Xiangya病院のNew Xiangya Talent Projects（No.JY201623およびNo.20170301）、湖南省自然科学基金（No. 20170301）によってサポートされました。 No.2018JJ3788およびNo.2018JJ3793）および湖南保健委員会のプロジェクト（No.C2019173）。 王一博博士が研究の主要部分を実行し、原稿を書きました。 JingChen教授とQinghaiZengが研究を設計し、原稿の執筆を指導しました。 Jinhua Huang教授、Lihua Huang教授、Hong Xiang教授が技術サポートを提供し、データを分析しました。 Yixiao Li博士、Ling Jiang、Yujie Ouyang、Yumeng Li、Lun Yang、XiaojiaoZhaoが実験の一部に貢献しました。
利害の対立
著者は、利害の衝突がないことを確認します。
データ可用性ステートメント
この研究の結果を裏付けるデータは、合理的な要求に応じて対応する著者から入手できます。
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