Bu protokol, honokiol'ün insan dermal fibroblastlarında ve fare derisinde UVA kaynaklı foto-yaşlanmayı, TGF-β1/Smad yolunu aktive ederek MMP ekspresyonunu azaltıp azaltmadığını araştırır.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Bu protokol, honokiol'ün insan dermal fibroblastlarında ve fare derisinde UVA kaynaklı foto-yaşlanmayı, TGF-β1/Smad yolunu aktive ederek MMP ekspresyonunu azaltıp azaltmadığını araştırır.
Magnolia officinalis'ten türetilen önemli bir bileşen olan Honokiol (HNK), cilt hastalıklarını tedavi etme potansiyeline sahiptir. Şu anda, HNK'nin Ultraviyole A (UVA) kaynaklı ciltteki fotohasar üzerindeki etkisi ve etki mekanizması belirsizdir. UVA indüksiyonuyla HDF hücreleri ve tüysüz fare derisi için foto-yaşlanma hasar modeli oluşturuldu. HNK'nin normal HDF hücrelerinin ve UVA kaynaklı HDF hücrelerinin yaşamlılığı üzerindeki etkisi, Hücre yaşamlılık testi ile incelendi. HDF hücrelerindeki SOD, GSH, CAT ve MDA seviyeleri farklı kitlerle ölçüldü, ROS seviyeleri ise DCFH-DA ve Dihydroethidium kullanılarak ölçüldü. SA-β-galaktosidaz ve TUNEL boyama, HDF hücrelerinde yaşlanma ve apoptozu tespit etti ve akış sitometrisi hücre döngüsünün ilerlemesini değerlendirdi. Ciltteki histopatolojik hasar, patolojik boyama yoluyla değerlendirildi. Ayrıca, immünoflüoresans ve Western blot, Ki67, kollagen, matriks metalloproteinaz (MMP) ve TGF-β1/Smad yolu ilişkili protein seviyelerini değerlendirmek için kullanıldı. HNK (2,5-10 μM) tedavisi, normal HDF hücre canlılığı üzerinde olumsuz bir etki yaratmadı ancak UVA kaynaklı HDF hücre hasarını azaltarak oksidatif stresi ve apoptozu azalttı. UVA, HDF hücrelerinin yaşlanmasını tetikledi, S-faz durmasını indükledi, Ki67'yi azalttı, kolajen içeriğini azalttı ve MMP ekspresyonunu artırdı; HNK ise bu UVA kaynaklı anormallikleri etkili bir şekilde azalttı. Ayrıca, UVA fare derisinde daha derin kırışıklıklara, su ve kolajen içeriğinin azalmasına ve epitel kalınlığının artmasına neden olurken, HNK'nin deri altı enjeksiyonu cilt dokusundaki patolojik hasarı azaltmış ve su ile kolajen içeriğini artırmıştır. Ayrıca, HNK TGF-β1/Smad yolunu aktive etti ve TGF-β1 inhibitörü SB431542 HDF hücrelerinde foto-yaşlanma hasarına karşı HNK'nin koruyucu etkisini zayıflattı. Sonuç olarak, HNK, TGF-β1/Smad yolunun aktivasyonu yoluyla MMP ekspresyonunu azaltarak foto-yaşlanma hasarını azaltma potansiyeline sahiptir; böylece HDF hücrelerinde ve fare derisinde UVA kaynaklı foto-yaşlanmanı inhibe eder.
Cilt yaşlanma süreci karmaşıktır ve iki ana forma ayrılır: doğal yaşlanma vefoto-yaşlanma 1. Çalışmalar, cilt yaşlanmasının %80 ila %90'ının çevredeki dışsal faktörlerden (örneğin, ultraviyole ışınları, hava kirliliği) kaynaklandığını göstermektedir; bunların arasında uzun süreli ultraviyole radyasyonu kaynaklı foto-yaşlanma en ciddietkilere sahiptir 2,3. Ultraviyole radyasyon UVC, UVB ve UVA olarak ikiye ayrılır. UVC ozon tabakasını nüfuz edemediğinden, foto-yaşlanma üzerine yapılan güncel araştırmalar UVA (320-400 nm) ve UVB (280-320 nm)4,5,6 üzerine odaklanmaktadır. UVB ile karşılaştırıldığında, UVA daha düşük enerjiye sahiptir, ancak daha nüfuz eder, epidermisten geçer ve dermisin derinlerine kadar ilerler; bu da ciddi cilt yaşlanmasının önemli birnedenidir. Önceki çalışmalar, HaCaT hücrelerine 57 mJ/cm 2 UVB ve 20 J/cm 2 UVA ışınının neden olduğu hasarın karşılaştırılabilirolduğunu göstermiştir 8. Cilt foto-yaşlanması, cildin fonksiyonu ve yapısında değişikliklere yol açar; özellikle cilt yüzeyi dokusunun sarkması, kırışıklıkların derinleşmesi, kollajen kaybı ve çıplak gözle görülebilen gri cilt renginin ortaya çıkması şeklinde ortaya çıkar; Ağır vakalarda, çeşitli iyi huylu ve kanser önleyici lezyonlar ve tümörler meydanagelebilir 9,10. Yaşlanma ve anti-aging üzerine yapılan araştırmaların artmasıyla birlikte, fotoyaşlanmanın sağlık riskleri dünya çapında en önemli sağlık sorunlarından biri haline gelmiştir. Bu nedenle, UVA kaynaklı foto-yaşlanma hasarının altında yatan patofizyolojik süreçlerin araştırılması ve tedavisi için yeni terapötik seçenekler geliştirilmesi çok önemlidir.
Magnolia officinalis'ten, geleneksel Çin tıbbi bitkisinden çıkarılan Honokiol (HNK), kimyasal formülü C18H18O 211 olan önemli bir biyoaktif bileşiktir. HNK çeşitli farmakolojik aktiviteler gösterir ve fenolik hidroksil grubu oksidasyona karşı yüksek hassastır; güçlü antioksidan ve serbest radikal toplama etkilerine sahiptir12. Buna ek olarak, HNK'nin antibakteriyel, anti-inflamatuar, antiviral, antitümör, antidepresan, nöroprotektif ve anti-prematur yumurtalık yetmezliği farmakolojiketkileri vardır 13,14,15,16. Oral HNK'nın hayvan çalışmaları ve klinik çalışmalarda esasen güvenli olduğu belirlenmiş ve herhangi bir belirgin yan etki tespitedilmemiştir 17,18,19. Son çalışmalar, HNK'nin UVB kaynaklı ciltkanserini önlediğini ve UVB kaynaklı cilt inflamatuar yanıtını ve DNA hipermetilasyonunuinhibe ettiğini ortaya koymuştur; bu da cilt hastalıklarının tedavisinde potansiyel kullanımını önermektedir. Vitamin C ve resveratrol gibi yaygın kullanılan foto-yaşlanma karşıtı ajanlarla karşılaştırıldığında, HNK kendine özgü ve üstün özelliklere sahiptir: lipofil yapısı, hidrofilik Cvitamini 22'den daha iyi deri geçirgenliği sağlar; ve resveratrol23'e göre daha yüksek fotostabilite ve in vivo biyoyararlanılım sergiler. Bu preklinik bulgular, HNK'nin ultraviyole kaynaklı cilt fotohasarına karşı cilt bakım ürünleri ve klinik müdahaleler için güvenli ve etkili bir translasyon potansiyeline sahip olduğu fikrini desteklemektedir. Ancak, HNK tedavisinin UVA'nın neden olduğu cilt foto-yaşlanma hasarı üzerindeki etkisi henüz bildirilmemiştir.
Dönüşüm büyüme faktörü-β1 (TGF-β1), hücre büyümesi ve gelişimi, doku onarımı ve yenilenmesi ile hücrelerin, dokuların ve organların büyümesi ve gelişimi için hayati öneme sahip çok fonksiyonlu birsitokindir 24,25. TGF-β1'in hücreye öncelikle Smad protein ailesinin üyeleri aracılığıyla sinyal verdiği ve bu da aşağı akış hedef genlerin transkripsiyonunun özel düzenlenmesine yol açtığı gösterilmiştir. TGF-β1 sinyalizasyonu aktive olduğunda, Smad2 ve Smad3 26,27'nin fosforilasyonuna yol açar. Son çalışmalar, TGF-β1/Smad yolu ile cilt fibrozisi ile foto-yaşlanma arasında güçlü bir bağlantı olduğunugöstermiştir 28,29. Memelilerde hedef olan rapamisinin, sıçan deri dokularında TGF-β1/Smad yolunu aktive ettiği ve bunun da deri nemini korumak ve deri bariyerini korumak için önemli olan seramidlerin senteziniteşvik ettiği bildirilmiştir. Özellikle, HNK'nin karaciğer yıldız hücrelerinde TGF-β1/Smad yolunu modüle ettiği ve bunun da karaciğerfibrozisi 31'i iyileştirdiği bildirilmiştir. Bu nedenle, UVA kaynaklı foto-yaşlanma yaralanmasının hücresel ve fare modelleri oluşturuldu; HDF hücrelerinde 2,5–10 μM HNK tedavisi ve tüysüz farelerde 5 mg/kg veya 10 mg/kg HNK müdahalesi yapıldı; böylece HNK'nin foto-yaşlanma hasarı üzerindeki etkileri ve TGF-β1/Smad yolunun modülasyonunda potansiyel rolü araştırıldı. Bu çalışma, UVA kaynaklı cilt fotohasarı için yeni terapötik stratejiler geliştirmeyi amaçladı.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tüm hücre kültürü deneyleri, kurumsal biyogüvenlik yönergelerine uygun olarak ve Biyogüvenlik Seviye 2 (BSL-2) laboratuvar koşullarında gerçekleştirilmiştir. Hayvan deneyleri, Çin Halk Kurtuluş Ordusu Ortak Lojistik Destek Gücü 988. Hastanesi Hayvan Etik Komitesi'nin onayından sonra gerçekleştirildi (onay numarası: 2023-089).
Tüm deneysel prosedürler, laboratuvar hayvanlarının bakımı ve kullanımı için kurumsal ve ulusal yönergelere sıkı şekilde uyarak gerçekleştirilmiştir. Deneyin sonunda, fareler sodyum pentobarbital aşırı dozuyla (100 mg/kg, intraperitoneal enjeksiyon) ötenazi edildi. Tüm çabalar barınma, tedavi ve örnekleme işlemlerinde hayvanların acısını en aza indirmek için gösterildi. Protokolde kullanılan reaktifler, kimyasallar, ekipman ve yazılımlar Malzeme Tablosu'nda listelenmiştir.
1. Hücre kültürü ve işleme
2. Hücre yaşamlılık değerlendirmesi
3. Süperoksit dismutaz (SOD), malondialdehit (MDA), katalaz (CAT) ve glutatyon (GSH) seviyelerinin belirlenmesi
4. Hücresel ROS seviyelerinin ölçümü
5. Yaşlanma ile ilişkili β-galaktosidaz (SA-β-galaktosidaz) boyama
6. Hücre döngüsü testi
7. TUNEL boyama
8. İmmünofluoresans boyama
9. ELISA
10. Foto-yaşlanma hasarı fare model yapımında
11. Cilt kollajen I içeriğinin ölçümü
12. Hematoksilin ve eozin (HE) boyama
13. Masson boyama
14. Cilt dokusu ROS seviyelerinin ölçümü
15. Biyokimyasal gösterge testi
16. Western Blot
17. İstatistiksel analiz
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
HNK, UVA nedeniyle HDF hücrelerinde oksidatif stres hasarını hafifleter
24 saat veya 48 saat boyunca çeşitli HNK tedavisinin HDF hücrelerinin canlılığı üzerindeki etkileri, uygun konsantrasyon ve tedavi süresi için Hücre canlılığı testi ile incelendi. Sonuçlar, 2,5, 5 ve 10 μM HNK'nin 24 saat veya 48 saat tedaviden sonra normal HDF hücrelerinin canlılığını anlamlı şekilde etkilemediğini gösterdi ve bu dozlarda HNK'nin normal hücrelere toksik olmadığını gösterdi. Özell...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Ultraviyole ışık, hücrelere ve organizmalara zarar veren çevresel faktörlerden biridir. Önceki çalışmalar, UVA'nın yüksek nüfuz gücüne sahip olup, Dünya yüzeyine ulaşan ana ultraviyole ışığı türüolduğunu bildirmiştir 38. Fibroblastlar dermiste önemli fonksiyonel hücrelerdir ve yaşlanmaları doğrudan veya dolaylı olarak cildin yaşlanmasına nedenolabilir 39. HDF hücre modelinde ve tüysüz fare modelinde UVA kaynaklı foto-yaşlanma hasarı, cilt f...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar, finansal çıkar çatışmaları olmadığını doğrular.
Hiçbiri yok
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| ALT aktivite test kiti | Beyotime Biotechnology, Şanghay, Çin | P2711M | Alanin transaminaz aktivite tespit kiti |
| Amplex Red CRE test kiti | Beyotime Biotechnology, Şanghay, Çin | S0291S | kreatinin tespit kiti |
| AntiFade montaj ortamı | Beyotime Biotechnology, Şanghay, Çin | P0126 | floresans sinyal koruma montaj ortamı |
| AST aktivite test kiti | Beyotime Biotechnology, Şanghay, Çin | P2715S | Aspartat transaminaz aktivite tespit kiti |
| BCA protein test kiti | Beyotime Biotechnology, Şanghay, Çin | P0012 | Protein konsantrasyonu belirleme kiti |
| BSA | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, ABD | V900933 | özgül olmayan bağlanma için bloklama reaktifiyle |
| BUN Analiz Kiti | Beyotime Biotechnology, Şanghay, Çin | S0574S | Kan üresi azotu tespit kiti |
| CAT Test Kiti | Beyotime Biotechnology, Şanghay, Çin | S0051 | Katalaz Aktivite Tespit Kiti |
| CCK-8 reaktifi | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, ABD | 96992 | Hücre canlılık testi çözeltisi suda çözünürken tetrazolyum tuzudur |
| CDK2 antikoru | Invitrogen, Carlsbad, CA, ABD | PA5-79024 | CDK2 tespiti için birincil antikor |
| Kemimilüminesans ajan ECL | MedChemExpress, Monmouth Junction, NJ, ABD | HY-K1005 | Geliştirilmiş kemilyüminesans tespit reaktüsü |
| Kolajen I antikor | Invitrogen, Carlsbad, CA, ABD | PA1-26204 | kollajen I tespiti için birincil antikor |
| Siklin A2 antikoru | Invitrogen, Carlsbad, CA, ABD | PA5-34682 | Cyclin A2 tespiti için birincil antikor |
| DAPI boyama çözeltisi | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, ABD | D9542 | Nükleer boyama boyası |
| DCFH-DA floresan prob | MedChemExpress, Monmouth Junction, NJ, ABD | HY-D0940 | Reaktif oksijen türleri floresan prob |
| Farklılaştırma çözümü | Beyotime Biotechnology, Şanghay, Çin | C0161'ler | Hematoksilin farklılaşma aşaması için reaktif |
| Dihidroethidyum probu | Beyotime Biotechnology, Şanghay, Çin | S0063 | Reaktif oksijen türü probu |
| Fibroblast kültür ortamı | Sunncell Biotechnology Co., Ltd., Wuhan, Hubei, Çin | SNPM-H342 | Fibroblast büyümesi için tam kültür ortamı |
| FITC etiketli keçi anti-tavşan IgG | Invitrogen, Carlsbad, CA, ABD | F-2765 | Floressein izotiosiyanat (FITC) ile işaretlenmiş ikincil antikor |
| Akış sitometrisi | BD biyobilim, San Jose, CA, ABD | BD FACSCaliburTM | Akış sitometresi |
| FlowJo yazılımı | BD biyobilim, San Jose, CA, ABD | v10.8 | Akış Sitometrisi Analiz Yazılımı |
| Flüoresans mikroskobu | Leica, Heidelberg, Almanya | DM IL LIDERLIK ETTI | Floresans görüntüleme için mikroskop |
| GAPDH antikoru | Invitrogen, Carlsbad, CA, ABD | PA1-987 | Protein normalizasyonu için iç kontrol antikoru |
| Jel görüntüleme sistemi | Invitrogen, Carlsbad, CA, ABD | iBright CL1500 | Protein tespiti için görüntüleme sistemi |
| keçi karşıtı tavşan IgG | Invitrogen, Carlsbad, CA, ABD | 31460 | İmmünodetectivasyon için ikincil antikor |
| Graphpad Prism 9.0 yazılımı | GraphPad Software, San Diego, CA, ABD | Prism 9.0 | Grafik yazılımı |
| GSH Test Kiti | Beyotime Biotechnology, Şanghay, Çin | S0053 | Glutatyon İçerik Tespit Kiti |
| HE boyama kiti | Beyotime Biotechnology, Şanghay, Çin | C0105S | doku morfoloji analizi için histolojik boyama kiti |
| HNK | MedChemExpress, Monmouth Junction, NJ, ABD | HY-N0003 | Honokiol, biyoaktif bileşik |
| İnsan dermal fibroblastları | Sunncell Biotechnology Co., Ltd., Wuhan, Hubei, Çin | SNP-H342 | birincil insan cilt fibroblast hücreleri |
| IBM SPSS Statistics 26.0 yazılımı | IBM Corporation, Armonk, NY, ABD | IBM SPSS İstatistikleri 26.0 | İstatistiksel analiz yazılımı |
| ImageJ yazılımı | Wayne Rasband, ABD Ulusal Ruh Sağlığı Enstitüsü | Sürüm 1.54H | Görüntü analiz yazılımı |
| Ki67 antikoru | Invitrogen, Carlsbad, CA, ABD | MA5-14520 | Hücre proliferasyon belirteci tespiti için birincil antikor |
| Işık mikroskobu | Leica, Heidelberg, Almanya | DM3000 | Parlak alan görüntüleme için optik mikroskop |
| Masson trikrom boyama kiti | Solarbio, Pekin, Çin | G1340 | Kolajen ve bağ dokusu boyama kiti |
| MDA Test Kiti | Beyotime Biotechnology, Şanghay, Çin | S0131S | Malondialdehit seviye tespit kiti (lipid peroksidasyon belirteci) |
| Microplate Reader | Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, ABD | 1410101 | Hücre tabanlı testler için soğurma ölçüm cihazı |
| MMP-1 antikor | Invitrogen, Carlsbad, CA, ABD | PA5-27210 | Matriks metalloproteinaz-1 tespit için birincil antikor |
| MMP-1 ELISA kiti | Enzimle Bağlantılı Biyoteknoloji, Şanghay, Çin | ml038199 | MMP-1'in biyolojik örneklerde nicel tespiti |
| MMP-3 antikor | Abcam, Cambridge, MA, ABD | AB52915 | matriks metalloproteinaz-3 algısı için birincil antikor |
| MMP-3 ELISA kiti | Enzimle Bağlantılı Biyoteknoloji, Şanghay, Çin | ml105322 | MMP-3'ün biyolojik örneklerde nicel tespiti |
| Nötr sakız | Beyotime Biotechnology, Şanghay, Çin | C0173 | montaj ortamı |
| P16 antikoru | Invitrogen, Carlsbad, CA, ABD | PA5-20379 | P16 proteini tespiti için birincil antikor |
| P21 antikoru | Invitrogen, Carlsbad, CA, ABD | MA5-14949 | P21 proteini tespiti için birincil antikor |
| P53 antikoru | Abcam, Cambridge, MA, ABD | AB131442 | P53 proteini tespiti için birincil antikor |
| paraformaldehit | Solarbio, Pekin, Çin | P1110 | hücre ve doku fiksasyon reaktifi |
| PI | Beyotime Biotechnology, Şanghay, Çin | ST512 | Hücre döngüsü analizinde DNA boyama için propidium iyodid |
| Pro-kollajen I C peptid test kiti | TAKARA, Tokyo, Japonya | MK101 | Kolajen Sentezi Tespit Kiti |
| p-Smad2 antikoru | Invitrogen, Carlsbad, CA, ABD | 44-244G | fosforile Smad2 tespiti için birincil antikor |
| p-Smad3 antikoru | Invitrogen, Carlsbad, CA, ABD | 44-246G | fosforile Smad3 tespiti için birincil antikor |
| PVDF zarları | Invitrogen, Carlsbad, CA, ABD | 88520 | Western blotting için protein transfer zarı |
| RIPA liz tamponu | Beyotime Biotechnology, Şanghay, Çin | P0013B | Hücre ve doku lizatları için protein ekstraksiyon tamponu |
| RNaseA | Beyotime Biotechnology, Şanghay, Çin | ST579 | DNA boyama sırasında RNA çıkarılması için ribonükleaz |
| SA-β-galaktosidaz boyama kiti | Beyotime Biotechnology, Şanghay, Çin | C0602 | Hücresel Yaşlanma Tespit Kiti |
| SB431542 | MedChemExpress, Monmouth Junction, NJ, ABD | HY-10431 | TGF-β 1 Sinyal Yolu Engelleyicisi |
| SDS-PAGE jelleri | Invitrogen, Carlsbad, CA, ABD | WG1403BX10 | Protein elektroforezi için poliakrilamid jeller |
| SKH1 tüysüz fareler | Vitalriver, Pekin, Çin | Cilt foto-yaşlanma çalışmaları için hayvan modeli | |
| Smad2 antikoru | Invitrogen, Carlsbad, CA, ABD | 51-1300 | Smad2 tespiti için birincil antikor |
| Smad3 antikoru | Invitrogen, Carlsbad, CA, ABD | 51-1500 | Smad3 tespiti için birincil antikor |
| SOD Analiz Kiti | Beyotime Biotechnology, Şanghay, Çin | S0101S | Süperoksit dismutaz aktivite tespit kiti |
| TGF-β 1 antikor | Abcam, Cambridge, MA, ABD | AB215715 | TGF-&beta için birincil antikor; 1 Tespit |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, ABD | X-100 | Hücre zarı geçirimliliği için iyonik olmayan deterjan |
| TUNEL testi çözümü | Beyotime Biotechnology, Şanghay, Çin | C1086 | DNA parçalanması için apoptoz tespit reaktifi |
| Ksilen | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, ABD | 247642 | doku deparafinizasyonu için organik çözücü |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.