Plumbagin B16F10 माउस मेलेनोमा कोशिकाओं में -MSH- प्रेरित मेलानोजेनेसिस को टायरोसिनेस गतिविधि भाग 1 को रोककर दबा देता है
May 09, 2023
अमूर्त:
हाल के अध्ययनों से पता चला है कि प्लंबगिन में सूजन-रोधी, एलर्जी-विरोधी, जीवाणुरोधी और कैंसर-रोधी गतिविधियाँ होती हैं; हालाँकि, यह अभी तक नहीं दिखाया गया है कि क्या प्लंबेगिन हाइपरपिग्मेंटेशन को रोकने के लिए अल्फा-मेलानोसाइट उत्तेजक हार्मोन (-MSH)-प्रेरित मेलेनिन संश्लेषण को दबाता है। इस अध्ययन में, हमने प्रदर्शित किया कि प्लंबगिन B16F1 0 माउस मेलेनोमा कोशिकाओं में -MSH-उत्तेजित मेलेनिन संश्लेषण को महत्वपूर्ण रूप से दबा देता है। मेलेनिन संश्लेषण पर प्लंबेगिन के निरोधात्मक तंत्र को समझने के लिए, हमने सेलुलर या सेल-फ्री टायरोसिनेस गतिविधि परख की और मेलानोजेनेसिस-संबंधित जीन अभिव्यक्ति का विश्लेषण किया। हमने प्रदर्शित किया कि प्लंबेगिन मेलेनोजेनेसिस से जुड़ी ट्रांसक्रिप्शनल मशीनरी से स्वतंत्र टाइरोसिनेज गतिविधि को सीधे दबा देता है, जिसमें माइक्रोफथाल्मिया-जुड़े ट्रांसक्रिप्शन फैक्टर (एमआईटीएफ), टायरोसिनेज (टीवाईआर), और टायरोसिनेज-संबंधित प्रोटीन 1 (टीवाईआरपी1) शामिल हैं। हमने यह भी जांच की कि क्या प्लंबेगिन सामान्य मानव केराटिनोसाइट्स (HaCaT) और लेंस एपिथेलियल कोशिकाओं (B3) के लिए विषाक्त था जो त्वचा की देखभाल करने वाले सौंदर्य प्रसाधनों के उपयोग से घायल हो सकते हैं। हैरानी की बात है कि कम प्लंबगिन सांद्रता (0.5-1 माइक्रोएम) प्रभावी रूप से मेलेनिन संश्लेषण और टाइरोसिनेज गतिविधि को रोकता है लेकिन केराटिनोसाइट्स, लेंस एपिथेलियल कोशिकाओं और बी16एफ10 माउस मेलेनोमा कोशिकाओं में विषाक्तता का कारण नहीं बनता है, यह सुझाव देता है कि प्लंबेगिन त्वचीय अनुप्रयोग के लिए सुरक्षित है। एक साथ लेने पर, इन परिणामों से पता चलता है कि रंजकता पर प्लंबगिन का निरोधात्मक प्रभाव इसे त्वचा की देखभाल के लिए उपयोग किए जाने वाले त्वचा देखभाल कॉस्मेटिक योगों में उपयोग के लिए एक स्वीकार्य और सुरक्षित घटक बना सकता है।

प्रासंगिक अध्ययनों के अनुसार, सिस्टंच एक सामान्य जड़ी-बूटी है जिसे "चमत्कारिक जड़ी-बूटी जो जीवन को लम्बा खींचती है" के रूप में जाना जाता है। इसका मुख्य घटक सिस्टेनोसाइड है, जिसके विभिन्न प्रभाव होते हैं जैसे कि एंटीऑक्सिडेंट, विरोधी भड़काऊ और प्रतिरक्षा समारोह को बढ़ावा देना। सिस्टैच और स्किन व्हाइटनिंग के बीच का तंत्र सिस्टैच ग्लाइकोसाइड्स के एंटीऑक्सीडेंट प्रभाव में निहित है। मानव त्वचा में मेलेनिन टाइरोसिनेस द्वारा उत्प्रेरित टायरोसिन के ऑक्सीकरण द्वारा निर्मित होता है, और ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया में ऑक्सीजन की भागीदारी की आवश्यकता होती है, इसलिए शरीर में ऑक्सीजन मुक्त कण मेलेनिन उत्पादन को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक बन जाता है। Cistanche में cistanoside होता है, जो एक एंटीऑक्सीडेंट है और शरीर में मुक्त कणों के उत्पादन को कम कर सकता है, इस प्रकार मेलेनिन उत्पादन को रोकता है।

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कीवर्ड:प्लंबेगिन; मेलानोजेनेसिस; रंजकता; टायरोसिनेस
1 परिचय
मेलेनिन में एपिडर्मल मेलानोसाइट्स में संश्लेषित पिगमेंट का एक समूह होता है जो पराबैंगनी (यूवी) विकिरण क्षति [1] से त्वचा की रक्षा करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। असामान्य मेलानोजेनेसिस, या तो मेलेनिन के उत्पादन में वृद्धि या कमी, मेलेनोमा और रंजकता विकारों जैसे क्लोमा और झाई [2,3] सहित कई त्वचा रोगों से निकटता से जुड़ा हुआ है। मेलेनिन का जैवसंश्लेषण यूवी विकिरण, भड़काऊ साइटोकिन्स और हार्मोनल सिग्नलिंग सहित कई उत्तेजनाओं द्वारा शुरू किया गया है। विशेष रूप से, यूवी-उजागर केराटिनोसाइट्स से जारी -मेलानोसाइट उत्तेजक हार्मोन (-एमएसएच) सीएमपी-पीकेए-सीआरईबी (चक्रीय एडेनोसाइन मोनोफॉस्फेट-प्रोटीन किनेज ए-सीएएमपी प्रतिक्रिया तत्व बाध्यकारी प्रोटीन) धुरी को सक्रिय करके एपिडर्मल मेलानोसाइट्स में मेलेनिन जैव संश्लेषण को उत्तेजित कर सकता है [3] . सक्रिय सीएएमपी-पीकेए-सीआरईबी अक्ष एमआरएनए एन्कोडिंग माइक्रोफथाल्मिया-जुड़े प्रतिलेखन कारक (एमआईटीएफ) में वृद्धि की ओर जाता है। MITF मेलेनोसाइट्स [3,4] में -MSH उत्तेजना पर tyrosinase (TYR), tyrosinase-संबंधित प्रोटीन 2 (TYRP1), और tyrosinase-संबंधित प्रोटीन 2 (TYRP2) की जीन अभिव्यक्ति को बढ़ाता है। इसके अलावा, कई सिग्नलिंग रास्ते जो सेल के विकास को नियंत्रित करते हैं, जिसमें मिटोजेन-एक्टिवेटेड प्रोटीन किनेज (एमएपीके), एक्स्ट्रासेलुलर रिस्पॉन्स किनेज (ईआरके) और एकेटी शामिल हैं, एमआईटीएफ स्थिरता और गतिविधि [5] को विनियमित करके मेलानोजेनेसिस के लिए आवश्यक हैं।

एंजाइम टाइरोसिनेज, एक बहुक्रियाशील कॉपर युक्त ऑक्सीडेज, मेलेनिन जैवसंश्लेषण में प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करके एक आवश्यक भूमिका निभाता है जिसमें एल-टायरोसिन को एल-डायहाइड्रॉक्सीफेनिलएलनिन (एल-डीओपीए) में हाइड्रॉक्सिल किया जाता है और एल-डीओपीए को ओ-क्विनोन (डोपाक्विनोन) में ऑक्सीकृत किया जाता है। ) [5,6]। इसलिए, कुछ टाइरोसिनेज़ अवरोधक मेलेनिन बायोसिंथेसिस को भी रोकते हैं, और इनमें रेस्वेराट्रोल, आर्बुटिन और होनोकियोल शामिल हैं, जिनका उपयोग त्वचा को गोरा करने वाले कॉस्मेटिक अनुप्रयोगों [7] में किया गया है।
प्लंबैगिन एक साधारण हाइड्रॉक्सिल-नैफ्थोक्विनोन है, जिसे सबसे पहले पौधों के प्लंबैगो जीनस की जड़ों से निकाला गया था और इसमें उल्लेखनीय औषधीय गुण पाए गए हैं [8]। प्लंबगिन के विरोधी भड़काऊ, कैंसर विरोधी, एलर्जी विरोधी और जीवाणुरोधी गतिविधियों की सूचना दी गई है [8,9]। वास्तव में, यह बताया गया है कि प्लंबगिन न्यूट्रोफिल सक्रियण, एंजियोजेनेसिस, और कोलेजनेज़ अभिव्यक्ति को रोकता है, टोपोइज़ोमेरेज़- II को दबाकर, रूमेटाइड गठिया [10] के उपचार में संभावित दवा के रूप में प्लंबेगिन के उपयोग का सुझाव देता है। इसके अलावा, कई रिपोर्टों से पता चला है कि प्लंबेगिन स्तन [11], प्रोस्टेट [12], डिम्बग्रंथि [13], फेफड़े [14], त्वचा कार्सिनोमा [15], और यकृत कैंसर सहित कई प्रकार के कैंसर में कैंसर विरोधी गतिविधि प्रदर्शित करता है। [16]। हालांकि यह स्पष्ट होता जा रहा है कि प्लंबगिन विभिन्न मानव रोगों के उपचार में चिकित्सीय हस्तक्षेप के रूप में उपयोगी हो सकता है, हाइपरपिग्मेंटेशन से जुड़े मेलानोजेनेसिस पर प्लंबेगिन के निरोधात्मक प्रभाव की कभी रिपोर्ट नहीं की गई है।

2. परिणाम
2.1। B16F10 माउस मेलानोमा कोशिकाओं में प्लंबेगिन की रासायनिक संरचना और साइटोटॉक्सिक प्रभाव
प्लंबगिन के एंटी-मेलेनोजेनिक प्रभावों का अध्ययन करने से पहले, हमने सबसे पहले मेलेनिन-उत्पादक B16F10 माउस मेलेनोमा कोशिकाओं में इसकी विषाक्तता का आकलन किया। प्लंबेगिन की रासायनिक संरचना चित्र 1कमें दिखाई गई है। हमारे साइटोटोक्सिसिटी परख के परिणाम जिसमें 5 माइक्रोएम से कम प्लंबगिन सांद्रता ने बी16एफ10 कोशिकाओं में सेल व्यवहार्यता को प्रभावित नहीं किया है, चित्र 1बीमें दिखाए गए हैं।

2.2। Plumbagin B16F10 माउस मेलेनोमा कोशिकाओं में -MSH- प्रेरित मेलेनिन संश्लेषण को दबा देता है
हमने अगली बार B16F10 कोशिकाओं में -मेलानोसाइट उत्तेजक हार्मोन (-MSH) -प्रेरित मेलेनिन संश्लेषण पर प्लंबगिन के निरोधात्मक प्रभावों की जांच की। हमने प्रदर्शित किया कि प्लंबेगिन बी16एफ10 कोशिकाओं (चित्रा 2ए) के सुसंस्कृत माध्यम में -एमएसएच-प्रेरित मेलेनिन संचय को दृढ़ता से दबा देता है। -MSH- प्रेरित मेलेनिन संश्लेषण पर प्लंबेगिन के निरोधात्मक प्रभाव की पुष्टि करने के लिए, हमने -MSH-उत्तेजित B16F10 कोशिकाओं में प्लंबेगिन की अनुपस्थिति या उपस्थिति में बाह्य या इंट्रासेल्युलर मेलेनिन सामग्री का निर्धारण किया। आंकड़े 2बी, और सी दिखाते हैं कि प्लंबेगिन बाह्यकोशिकीय और अंतःकोशिकीय मेलेनिन सामग्री को काफी कम कर देता है।

2.3। प्लंबेगिन -एमएसएच-प्रेरित मेलानोजेनेसिस जीन एक्सप्रेशन और सिग्नल ट्रांसडक्शन कैस्केड को विनियमित नहीं करता है
क्योंकि माइक्रोफथाल्मिया-जुड़े प्रतिलेखन कारक (MITF) एक आवश्यक प्रतिलेखन कारक है जो -MSH-PKA-CREB अक्ष के माध्यम से मेलानोजेनेसिस-जुड़े जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करता है, हमने जांच की कि क्या प्लंबेगिन मेलानोजेनेसिस से जुड़े MITF-मध्यस्थता जीन अभिव्यक्ति को विनियमित कर सकता है। सबसे पहले, हमने -MSH उत्तेजना के तहत MITF, tyrosinase (TYR), और tyrosinase-संबंधित प्रोटीन 1 (TYRP1) के लिए अधिकतम मेलानोजेनेसिस जीन अभिव्यक्ति का समय बिंदु निर्धारित किया। MITF को 2 घंटे के लिए -MSH उपचार के बाद दृढ़ता से अपग्रेड किया जाता है (चित्र 3क)। TYR और TYRP1 को 48 घंटे के -MSH उपचार (चित्र 3A) के बाद नाटकीय रूप से अपग्रेड किया गया था। MITF और tyrosinase प्रोटीन का स्तर -MSH उपचार के जवाब में बढ़ गया और प्लंबेगिन उपचार (चित्र 3B) द्वारा दबाया नहीं गया। लगातार, प्लंबगिन ने -MSH उत्तेजना के बाद MITF, TYR और TYRP1 mRNA स्तर को बाधित नहीं किया, यह सुझाव देते हुए कि प्लंबेगिन B16F10 कोशिकाओं (चित्रा 3C) में मेलानोजेनेसिस जीन अभिव्यक्ति से संबंधित ट्रांसक्रिप्शनल मशीनरी को विनियमित नहीं करता है। क्योंकि मेलानोजेनेसिस [3] के लिए AKT, ERK1 / 2, और CREB (प्रमुख सिग्नल ट्रांसडक्शन कैस्केड जो मेलानोजेनेसिस को विनियमित करते हैं) के फास्फारिलीकरण और सक्रियण की आवश्यकता होती है, हमने आगे जांच की कि क्या प्लंबगिन इन मेलानोजेनेसिस से जुड़े सिग्नल ट्रांसडक्शन पाथवे को नियंत्रित करता है। चित्रा 3डी में वर्णित हमारे परिणाम बताते हैं कि प्लंबेगिन -एमएसएच उपचार के बाद एकेटी, ईआरके1/2, या सीआरईबी सिग्नलिंग को नहीं बदलता है।

2.4। प्लंबेगिन टायरोसिनेज गतिविधि को रोकता है
क्योंकि यह स्पष्ट है कि प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष टाइरोसिनेज़-अवरोधक प्राकृतिक उत्पाद त्वचा को गोरा करने वाले सौंदर्य प्रसाधनों के विकास के लिए उपयोगी हो सकते हैं, हमने अगली बार टायरोसिनेस एंजाइम गतिविधि पर प्लंबगिन के निरोधात्मक प्रभाव की जाँच की। इस अध्ययन में, हमने प्रदर्शित किया कि प्लंबेगिन बी16एफ10 कोशिकाओं (चित्रा 4ए) में -एमएसएच-प्रेरित सेलुलर टाइरोसिनेज एंजाइमैटिक गतिविधि को महत्वपूर्ण रूप से दबा देता है। यह समझने के लिए कि क्या प्लंबेगिन सीधे या परोक्ष रूप से टाइरोसिनेज गतिविधि को रोकता है, सेल-फ्री टायरोसिनेस गतिविधि को मापा गया था। प्लंबेगिन मशरूम-व्युत्पन्न टाइरोसिनेज की एल-डीओपीए ऑक्सीकरण गतिविधि को दृढ़ता से रोकता है, यह सुझाव देता है कि प्लंबेगिन मेलेनोजेनेसिस को सीधे टायरोसिनेस गतिविधि (चित्रा 4बी) को बाधित करके दबा देता है। इसके अलावा, 1,1-डिपेनिल-2-पिक्रीलहाइड्रैज़िल (DPPH) परख का उपयोग करके रेडिकल मैला ढोने की गतिविधियों में महत्वपूर्ण वृद्धि विटामिन सी और प्लंबेगिन से इलाज किए गए नमूनों में 0.1 से लेकर सांद्रता में देखी गई थी। से 5 मिलीग्राम / एमएल। नतीजतन, प्लंबगिन के 5 मिलीग्राम/एमएल ने विटामिन सी के 0.1 मिलीग्राम/एमएल (चित्रा 4सी) के लिए कट्टरपंथी मैला ढोने की गतिविधि पर समान प्रभाव प्रदर्शित किया।

2.5। प्लंबेगिन सामान्य केराटिनोसाइट्स और लेंस उपकला कोशिकाओं में विषाक्त नहीं है
क्योंकि त्वचा क्रीम जैसे सौंदर्य प्रसाधन बाहरी उपयोग के लिए हैं और साइटोटोक्सिसिटी त्वचा की समस्याओं का कारण बन सकती है, हमने आगे जांच की कि क्या प्लंबेगिन सामान्य केराटिनोसाइट्स (HaCaT) और लेंस उपकला कोशिकाओं (B3) के लिए विषाक्त है और क्या यह त्वचा को सफेद करने के विकास के लिए उपयोगी हो सकता है। प्रसाधन सामग्री। नतीजतन, हमने पाया कि कम प्लंबेगिन सांद्रता (1-5 माइक्रोन) एचसीएटी और बी3 कोशिकाओं में विषाक्तता का कारण नहीं बनती है, लेकिन मेलेनिन संश्लेषण(चित्रा 5ए)के निषेध में प्रभावी हैं। इसके अलावा, प्लंबेगिन ने डीएनए क्षति-संबंधी H2AX को प्रेरित नहीं किया और HaCaT और B3 कोशिकाओं (चित्र 5B) में सेलुलर एपोप्टोसिस-संबंधित पॉली (ADP-राइबोस) पोलीमरेज़ (PARP) और कैसपेज़ -3 प्रोटीन को कम नहीं किया, यह सुझाव देते हुए कि प्लंबेगिन हो सकता है किसी भी त्वचीय विषाक्तता को प्रदर्शित किए बिना त्वचा को गोरा करने वाले उत्पादों में उपयोग के लिए स्वीकार्य हो

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