Антивіковий ефект нановезикул, отриманих із цистанхе
Mar 28, 2023
3.5. Регуляція позаклітинного матриксу та антиоксидантного гена шляхом лікування цистанхою в моделі старіння, викликаного УФ-променями
Для підтвердженняантивікові властивості цистанхіввМодель старіння, індукованого УФ-випромінюванням, з точки зору молекулярної біології, експресія мРНК виробництва ECM, пов’язаного зі старіннямантиоксидантний генобстежено методом КПЦР. Результати КПЦР показують, що COL1 і ELASTIN були знижені після УФ-опромінення, а лікування Cistanches призвело до значного підвищення COL1; однак ELASTIN не було збільшено. Антиоксидантні гени, SOD2 і HMOX1, були знижені УФ-опроміненням і збільшені обробкою цистанхами (рис. 5а). Крім того, результати імунофлуоресцентного аналізу показують зниження експресії колагену типу 1 у старіючих HDF, індукованих УФ-променями, яке було збільшено при обробці цистанхами (рис. 5b, c). Ці результати показують, що цистани збільшують виробництво ECM і антиоксидантного гена, що знижує старіння.
Рисунок 5. Регуляція гена позаклітинного матриксу та антиоксиданту шляхом обробкиЦистанчів моделі старіння, викликаного УФ-випромінюванням. (a) Експресія мРНК COL1, ELASTIN, SOD2 і HMOX1 в індукованих УФ-випромінюванням старіючих HDF після обробкиЦистанчі. (b) Імунофлуоресцентний аналіз колагену типу 1 індукованих УФ-випромінюванням старіючих HDF після обробки Cistanches. (C) Кількісні дані імунофлуоресцентного аналізу. Значні відмінності між групами були визначені за допомогою однофакторного дисперсійного аналізу (* p < 0.05, ** p < 0.01,* плюс * p < 0,001).
Клацніть тут, щоб отримати екстракт цистанчі для боротьби зі старінням
4. Обговорення
У цьому дослідженні ми досліджували питання про те, чи можуть нановезикули, отримані з TMSC, проявляти властивості проти старіння. Ми виділили та підтвердили характеристики ТМСК іЦистанчі. ТМСК були високопроліферативними клітинами, подібними до МСКЦистанчіволодів характеристиками, подібними до властивостей екзосом.Цистанчіприскорювали проліферацію та знижували асоційовану зі старінням активність β-галактозидази та експресію вінкуліну у фокальній адгезії обох старіючих HDF. Виробництво ECM і антиоксидантний ген, що бере участь у клітинному старінні, регулювалися в старіючих HDF шляхом обробки цистанхами. Завдяки цим результатам ми припускаємо, що цистанчі можна використовувати для омолодження шкіри та запобігання старінню.
В останнє десятиліття низький урожай і неефективна процедура поділу для виробництва екзосом були оскаржені [19]. Щоб подолати ці проблеми, ми намагалися виготовити екзосомоміметичні нановезикули з мезенхімальних стовбурових клітин людського мигдалину, використовуючи відносно просту процедуру екструзії [33]. У цьому дослідженні, незважаючи на те, що порівняльні дані щодо характеристик з екзосомами не наведені, цистанхи експресують маркери, специфічні для екзосом (CD9 і CD63), а розмір цистанх подібний до розміру екзосом, що означає, що характеристики цистанх подібні до ті з екзосом, і цистанчі можуть бути використані як альтернатива для екзосомної терапії.
Повідомлялося, що профілі мРНК і мікроРНК екзосом відрізняються від профілів їх клітин [13]. Тут численні дослідження виявили специфічний маркер в екзосомах, щоб продемонструвати механізм регенерації тканини, опосередкованої екзосомами. Наприклад, Ying et al. продемонстрували, що опосередкована екзосомами доставка miR-155 регулює чутливість до інсуліну та гомеостаз глюкози [34]. Xin та ін. повідомили, що екзосоми, отримані з мезенхімальних стовбурових клітин, переносяться до нейронів і астроцитів, а опосередкована екзосомою miR-133 відіграє ключову роль у неврологічному відновленні після інсульту [35]. Незважаючи на те, що представлені результати показують, що цистанхи можна використовувати як альтернативу екзосомам для омолодження шкіри, механізм регуляції клітинного старіння за допомогою лікування цистанхами неясний. Тому в подальших дослідженнях ми плануємо виявити ключовий маркер цистанх в регуляції клітинного старіння.
Клітинне старіння характеризується як незворотна зупинка клітинного росту, що відбувається через зміну фокального адгезивного цитоскелету [2,3]. У цьому дослідженні клітинне старіння було індуковано як старіючими HDF, пов’язаними з проходженням, так і старіючими HDF, індукованими ультрафіолетовим випромінюванням, і Cistanches зменшували клітинне старіння та збільшували клітинну проліферацію, експресію антиоксидантного гена та виробництво позаклітинного матриксу. Однак експресія ELASTIN була збільшена в асоційованих із пасажем старіючих HDFs, але не в індукованих УФ-променями старіючих HDFs. Наше передбачення полягає в різниці в механізмі індукції старіння обох моделей старіння. Повідомлялося, що старіння може бути викликане різними факторами, і шлях індукції старіння може бути різним для кожного стимулу [36]. Зокрема, Pascal et al. повідомили про різні профілі мРНК серед типових моделей клітинного старіння, включаючи реплікативну модель старіння, модель старіння, індуковану трет-бутилгідропероксидом, і модель старіння, індуковану EtOH [37]. Враховуючи ці звіти, ми плануємо вивчити роль старіння в регуляції експресії позаклітинного матриксу в кожній процедурі моделювання, що може забезпечити подальші дослідження для омолодження шкіри.
Наступним рубежем екзосоміметичних нановезикул для омолодження шкіри є демонстрація регенераційного потенціалу від ex vivo до клінічних випробувань. У цьому дослідженні ми визначили проангіогенні та протизапальні ефекти позаклітинних везикул, які будуть корисні в регенеративній медицині.
Це дослідження продемонструвало, що отримані з людських мигдалин мезенхімальні стовбурові клітини мають спільні характеристики з екзосомами тазбільшення проліферації старіючих HDF. Пов'язана зі старінням активність -галактозидази та експресія вінкуліну в старіючих клітинах були знижені налікування цистанхами. Експресія гена виробництва позаклітинного матриксу та антиоксидантного гена були посилені обробкою цистанхами. Ці відкриття можуть сприяти розробці інструментів для омолодження шкіри та бажаних косметичних продуктів, як тільки клінічне обстеження покаже багатообіцяючу ефективність.
Заява про інформовану згоду:Інформована згода була отримана від усіх учасників дослідження.
Заява про доступність даних:Деталі представлені в статті у вигляді таблиць, малюнків і зображень у результатах.
Конфлікт інтересів:Автори заявляють про відсутність конфлікту інтересів
УФ Ультрафіолет B
Список літератури
1. Герранц, Н.; Гіл, Дж. Механізми та функції клітинного старіння. Дж. Клін. Розслідувати. 2018, 128, 1238–1246. [CrossRef] [PubMed]
2. Нішіо, К.; Inoue, A. Пов'язані зі старінням зміни цитоскелета: надзвичайне виробництво віментину, який закріплює цитоплазматичний p53 у старіючих фібробластах людини. Гістохім. Cell Biol. 2005, 123, 263–273. [CrossRef] [PubMed]
3. Мужабер, О.; Фішбейн, Ф.; Омран, Н.; Лян, Ю.; Кольменья, І.; Преслі, Дж. Ф.; Stochaj, U. Клітинне старіння пов'язане з реорганізацією цитоскелета мікротрубочок. Стільниковий. мол. Life Sci. 2019, 76, 1169–1183. [CrossRef] [PubMed]
4. Бу, Х.; Ведель, С.; Кавінато, М.; Jansen-Dürr, P. Регуляція мікроРНК клітинного старіння, викликаного окислювальним стресом. Oxidative Med. Стільниковий. Лонгєв. 2017, 2017. [CrossRef]
5. Чен, Дж.-Х.; Озанн, SE; Hales, CN Методи індукції клітинного старіння за допомогою окисного стресу. В Біологічне старіння; Springer: Берлін/Гейдельберг, Німеччина, 2007; С. 179–189.
6. Лі, С.; Jeong, S.-Y.; Лім, В.-К.; Кім, С.; Парк, Ю.-Й.; Сонце, X.; Юл, RJ; Чо, Х. Медіатори мітохондріального поділу та злиття, hFis1 і OPA1, модулюють клітинне старіння. J. Biol. Chem. 2007, 282, 22977–22983. [CrossRef] [PubMed]
7. Василю, П.В.; Евангелу, К.; Власіс, К.; Філдізіс, Г.; Панайотідіс, М.І.; Хронопулос, Е.; Пассіас, П.-Г.; Кулукусса, М.; Горгуліс В.Г.; Хавакі, С. Мітохондріальний гомеостаз і клітинне старіння. Клітини 2019, 8, 686. [CrossRef]
8. Ян Ю.; Li, S. Екстракти кульбаби захищають фібробласти шкіри людини від пошкодження ультрафіолетом B і клітинного старіння. Oxidative Med. Стільниковий. Лонгєв. 2015, 2015. [CrossRef] [PubMed]
9. Геленіус, М.; Мекеляйнен, Л.; Салмінен, А. Ослаблення сигнальної відповіді NF-κB на світло UVB під час клітинного старіння. Exp. Cell Res. 1999, 248, 194–202. [CrossRef]
10. Гессвік Н.П.; Льоренте, А. Сучасні знання про біогенез і вивільнення екзосом. Клітина мол. Life Sci. 2018, 75, 193–208. [CrossRef] [PubMed]
11. Лай, RC; Йо, ПДР; Тан, KH; Лім, С. К. Екзосоми для доставки ліків — нове застосування мезенхімальних стовбурових клітин. Біотехнологія. Adv. 2013, 31, 543–551. [CrossRef]
12. Шао, Х.; Чунг, Дж.; Лі, К.; Балай, Л.; Мін, C.; Картер, Б.С.; Хохберг, Ф. Х.; Брейкфіфілд, XO; Лі, Х.; Weissleder, R. Чип-аналіз екзосомальної мРНК, що опосередковує стійкість до ліків у гліобластомі. Нац. Комун. 2015, 6, 1–9. [CrossRef] [PubMed]
13. Валаді, Г.; Екстрем, К.; Босіос, А.; Шьостранд, М.; Лі, Дж. Дж.; Lötvall, JO. Передача мРНК і мікроРНК, опосередкована екзосомами, є новим механізмом генетичного обміну між клітинами. Нац. Cell Biol. 2007, 9, 654–659. [CrossRef]
14. Юань, Д.; Чжао, Ю.; Бенкс, штат Вашингтон; Баллок К.М.; Хейні, М.; Батракова Є.; Кабанов, А. В. Екзосоми макрофагів як природні наноносії для доставки білків до запаленого мозку. Біоматеріали 2017, 142, 1–12. [CrossRef] [PubMed] 15. Choi, EW; Сео, М.К.; Ву, Ей; Кім, Ш.; Парк, EJ; Кім, С. Екзосоми зі стовбурових клітин людського жиру сприяють проліферації та міграції фібробластів шкіри. Exp. Derm. 2018, 27, 1170–1172. [CrossRef]
16. Кім, С.; Лі, С.К.; Кім, Х.; Kim, TM Екзосоми, виділені з індукованих плюрипотентних стовбурових клітин мезенхімальних стовбурових клітин, прискорюють проліферацію клітин шкіри. Міжн. J. Mol. Sci. 2018, 19, 3119. [CrossRef]
17. Чжан, Б.; Ван, М.; Гонг, А.; Чжан, X.; Ву, X.; Чжу, Ю.; Ши, Х.; Ву, Л.; Чжу, В.; Цянь, Х.; та ін. Передача сигналів HucMSC-Exosome Mediated-Wnt4 необхідна для загоєння шкірних ран. Стовбурові клітини 2015, 33, 2158–2168. [CrossRef] [PubMed]
18. Кім, Ю.Дж.; Йоо, С.М.; Парк, ВЧ; Лім, HJ; Кім Ю.Л.; Лі, С.; Seo, KW; Кан, К. С. Екзосоми, отримані з мезенхімальних стовбурових клітин пуповинної крові людини, стимулюють омолодження шкіри людини. Біохім. біофіз. рез. Комун. 2017, 493, 1102–1108. [CrossRef]
19. Лі, X.; Корбетт, А.Л.; Таатизаде, Е.; Таснім, Н.; Літтл, Дж. П.; Гарніс, К.; Даугаард, М.; Гармати, Е.; Хорфар, М.; Лі, виклики та можливості ITS у дослідженні екзосом – погляди з біології, техніки та терапії раку. APL Bioeng. 2019, 3, 011503. [CrossRef] [PubMed]
20. Канеті, Л.; Бронштейн Т.; Малка Даян, Н.; Коврегіна І.; Летько Хайт, Н.; Лупу-Хабер, Ю.; Фліман, М.; Шен, БВ; Канеті, Г.; Machluf, M. Nanoghosts як нова природна невірусна платформа доставки генів, безпечно націлена на кілька видів раку. Nano Lett. 2016, 16, 1574–1582. [CrossRef]
21. Оу, Ю.-Х.; Цзоу, С.; Го, В.Дж.; Ван, Дж.-В.; Вакер, М.; Чорний, Б.; Пасторін, Г. Нановезикули, отримані з клітин, як міметики екзосом для цілей доставки ліків: використання та рекомендації. В Біопереносники; Springer: Берлін/Гайдельберг, Німеччина, 2021; С. 147–170.
22. Оєні, Дж.; Лоллі, А.; Д'Атрі, Д.; Копь Н.; Яйон, А.; ван Ош, Дж. Дж.; Махлуф, М. Нанопривиди: нові біоміметичні нановезикули для доставки антисмислових олігонуклеотидів. Ж. Контроль. Випуск 2021, 333, 28–40. [CrossRef]
23. Ян, Дж.; Чжан, X.; Лю, К.; Ван, З.; Денг, Л.; Feng, C.; Тао, В.; Сюй, X.; Cui, W. Біологічно модифіковані наночастинки як тераностичні біонаноматеріали. Прог. Матер. Sci. 2021, 118, 100768. [CrossRef]
24. Кумар, П.; Бозе, П. П. Амфотерицин B, захоплений привидом макрофагів: нова стратегія доставки до експериментального вісцерального лейшманіозу. Препарат Делів. переклад рез. 2019, 9, 249–259. [CrossRef]
25. Боуз, Р.Дж.; Лі, С.-Х.; Парк, Х. Біофункціональні наночастинки: нова платформа доставки ліків для лікування різних захворювань. Препарат Дісков. Сьогодні 2016, 21, 1303–1312. [CrossRef] 26. Hwang, J.; Чжен, М.; Віраджа, К.; Кюї, М.; Ян, Л.; Xu, C. Перепрограмування макрофагів з наноприймачами клітинної мембрани макрофагів. Нанорозмір Adv. 2020, 2, 5254–5262. [CrossRef]
27. Боуз, Р.Дж.; Кім, BJ; Араї, Ю.; Хан І.-б.; Місяць, JJ; Полмуруган, Р.; Парк, Х.; Лі, С.-Х. Біоінженерні мембрани стовбурових клітин, функціоналізовані наноносії для терапевтичного впливу на важку ішемію задніх кінцівок. Біоматеріали 2018, 185, 360–370. [CrossRef] [PubMed]
Запитуйте ще:
Електронна пошта:wallence.suen@wecistanche.com Whatsapp плюс 86 15292862950