ヒト化マウスモデルにおける表皮のメラニンと保護に対する日焼け薬理学的誘導

サマリー

表皮のメラニンは、色白の紫外線感受性人間のマウスモデルにおいてフォルスコリンの局所適用によって誘導される。最小紅斑量（MED）アッセイによって測定されるように強く、UV媒介炎症（日焼け）から保護暗く、皮膚および表皮におけるcAMPレベルの薬理学的操作。

要約

皮膚、紫外線感度と皮膚がんリスクの公平性のすべてがメラノコルチン1受容体の生理的機能、メラニン細胞の表面に見られるG _s共役シグナル伝達タンパク質と相関する。 MC1Rは、順番に、皮膚のメラノサイトにおけるメラニン産生をアップレギュレートする、アデニリルシクラーゼおよびcAMP産生を刺激する。 MC1RシグナリングはUV損傷から皮膚を保護するメカニズムを研究するために、この研究は、幹細胞因子（SCF）の表皮の発現に基づいて「ヒト皮膚」のマウスモデルに依存している。K14-SCFトランスジェニックマウスにおけるメラノサイトを保持する表皮したがって、表皮メラニンを堆積させる能力を有する。この動物モデルにおいては、黒色メラニン顔料とUV-保護された表現型の強固な堆積野生型MC1R状態をもたらす。これとは対照的に、欠陥のMC1Rのシグナリング能力の展示ブロンド/赤色素沈着、皮膚にはほとんどユーメラニンとしたK14-SCF動物紫外線感受性表現。ユーメラニン沈着がMC1Rシグナリングを模倣する局所薬によって強化されるかもしれない推論は、MC1R良品色白のマウスの皮膚へのフォルス抽出物の直接的なアプリケーションが堅牢なユーメラニン誘導およびUVプロテクト¹をもたらしたことがわかった。ここでは、K14-SCF色白のマウスにフォルスコリン含有天然根抽出物を調製し、適用するための方法を記載し、最小紅斑量（MED）を決定することによりUV感受性を測定する方法を報告している。この動物モデルを使用して、皮膚の表皮cAMP誘導及びメラニンは、UV照射への生理学的応答にどのように影響するかを研究することが可能である。

概要

黒色腫の発生率は、皮膚癌の最も致命的な形は、特に色白の人々の間で、米国では過去数十年の間に劇的に増加している。強い分子および疫学的証拠が主要な原因環境要因^2-5として紫外線を関与。太陽への露出や日焼けベッドの使用の形で増加UV露光は、メラノーマの発生率^6-7の増加の大部分の原因であると思われる。メラノーマのリスクは、特に日焼け^8、生活^9月10日の早い特にとリンクしそうです。日焼けのリスクは投与量とUV曝露の強度だけでなく、UV放射への皮膚の応答に影響を与える要因によって継承するだけでなく、連結されている。皮膚の色素沈着は、紫外線感受性の最も重要な決定要因の1、日焼けや癌のリスクのリスクである。メラノーマは、浅黒い肌individuaに比べて色白の人ではおよそ20倍も頻繁に発生しますLS ^11月13日 。

メラニン、表皮内のメラニン細胞によって製造される顔料は、肌の血色の主な決定要因である。 （1）ユーメラニン、紫外線のエネルギーを吸収するのに効果的で濃い褐色/黒色顔料、および（2）フェオメラニン、皮膚に紫外線光子の浸透を防止するのに効果が低い赤みがかっ/ブロンド顔料：メラニンは、2つの主要な種類が付属しています。皮膚の色、UV感度および黒色腫のリスクは、主に表皮メラニン含有量^14〜15によって決定される。表皮内のより多くのユーメラニンは、少ないU....

プロトコル

1。 プレクトランサスbarbatus（Cohleusフォルス）植物の粗根エキスから局所投与のためのフォルスコリンの調製

1. ネズミの実験のためのプロトコルは、動物の管理と使用における倫理的な行動のためのガイドラインに従い、ケンタッキー大学の施設内動物管理使用委員会（プロトコール＃00768M2004）によって承認された。根抽出物は、70％エタノール、30％プロピレングリコールを標準皮膚科学的塩基中の40％重量/容量で構成されている。
2. 原油フォルス根エキスの200グラムを計量してビーカーに移す。 40％（w / v）の溶液500mlを作るために、車両のボリュームのすべて（70％エタノール、30％プロピレングリコール）との溶液をもたらすことはないがほとんどを添加することにより、粗フォルス根抽出物200gを再懸濁およそ450ミリリットル。
3. 室温で1時間撹拌した。解決策は、やや粘性になり、前に溶液中に「リフト」抽出物に、手動の攪拌が必要な場合があります撹拌棒を引き継ぐことができます。
4. 1時間撹拌した後、メスシリンダーに混合物を注ぎ、（ビーカーからフォルスコリンの回収を最大にする）のスラリーを攪拌するために使用したビーカーを「すすぐ」するために使用されている車両を用いて500mlに体積を。
5. 50ミリリットルのポリプロピレン遠心管にスラリーを転送します。卓上遠心分離機を用いて遠心分離（1500×gで、室温、15分）。この時点で、不溶....

結果

C57BL / 6マウスを、記載（ 図1A）のようなK14-SCF導入遺伝子を組み込んだ、eumelanotic pheomelanotic又はメラニン欠乏背景上に生成した。色白の延長（MC1R ^{E / E、Tyr}の^{+ / +）}マウスのコホート車両（70％エタノール、30％プロピレングリコール）または40％の粗コリウスフォルス根エキスのどちらか1日2回投与で局所的に処理した（801μmあたり5日間（ 図2B）の線量）。表皮の色素沈着に対する局所治療の効果は、目視検査により、反射色法（ 図1B）の両方を測定した。根抽出物の適用は、K14-SCFトランスジェニックバックグラウンドではなく、遺伝的に整合した非トランスジェニック動物で堅牢な表皮黒ずみと関連していた。私たちは、疫学で堆積される薬理学的に誘発されるメラニンためには濾胞間表皮メラノサイトが存在しなければならないことを示すために、これらの結果を解釈するRMIS。根エキス.......

ディスカッション

色白の人間の動物モデルを用いて、フォルスコリンが豊富な原油根抽出物の局所適用は堅牢に皮膚にメラニン産生を刺激することにより、表皮を暗くことがわかります。人間の皮膚ではなく、遺伝的に変更されていないマウスの皮膚で​​起こるような表皮メラニンは、基底表皮幹細胞因子の発現に依存している。遺伝的に変更されていないマウスの背部の皮膚は、皮膚に色素を付与するために、濾胞間メラニン細胞の十分な数が不足しています。唯一のそのような幹細胞因子（キットリガンド）、または肝細胞増殖因子（HGF）のようなメラニン細胞増殖因子の構成的発現の設定においてメラニン細胞は、動物の一生^50-51表皮の基底層内に保持することができる。色白の人間の我々の動物モデルをC57BL / 6マウスの延長線顔料変種にK14-SCF導入遺伝子の組み込みに基づいています。あらゆる年齢の動物があってもよい使用、我々の実験は、一般的に若年成人（年齢の4月12日週）マウスを含む。なぜならcAMPシグナル伝達の損失につながる切り捨てメラノコルチン1受容体（MC1R）の、 拡張マウスはむ.......

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
Reagents
Coleus Forskoli抽出物20%	Buckton Scott USA Inc.	n/a	プリンストン、ニュージャージー州
Isothesia、イソフルラン、USP	Butler Schein	NCD 11695-6776-1	米国 オハイオ州ダブリン
Xylazine	Anased 注射	LA04612	シェナンドー、アイオワ州、米国
ケタミン HCl、USP	Putney	NDC 26637-411-01	米国ミズーリ州セントジョセフ
エタノール	デコンラボ。	2705
プロピレングリコール	Adesco	05751L	Solon, OH, USA
脱毛クリーム, Nair	Church Dwight	JF-11 4381322	Priceton, NJ
EQUIPMENT
Germicidal Hg Lamp UV-B	Westinghouse	F15T8UV-B
Radiometer Photometer	International light	1LT400A	米国マサチューセッツ州ピーボディ
クロマメーター	コニカミノルタ	CR-400	ニュージャージー州ラムゼイ
クロマメーター CR-400	コニカモニルタ	DR-400	ニュージャージー州ラムゼイ