Dengiz kollagen: yaralarni davolash, terining qarishiga qarshi va suyaklarni qayta tiklash uchun istiqbolli biomaterial

Iltimos, murojaat qilingoscar.xiao@wecistanche.comqo'shimcha ma'lumot uchun

Annotatsiya:Dengiz organizmlari farmatsevtika va kosmetika sanoatida qo'llanilishi mumkin bo'lgan ko'plab ikki faol moddalarni o'z ichiga oladi. Ushbu organizmlardan olingan kollagenning turli xil qo'llanilishi bo'yicha ilmiy tadqiqotlar tobora ortib bormoqda. Dengiz kollagenidan biomaterial sifatida foydalanish mumkin, chunki u suvda eriydi, metabolik jihatdan mos keladi va juda qulaydir. Adabiyotlarni o'rganib chiqqach, dengiz kollageni har xil og'irlikdagi teri jarohatlarini davolay oladigan, shuningdek, insonning tabiiy qarish jarayonini kechiktiradigan ko'p qirrali birikma ekanligi ayon bo'ldi. In vitrodan in vivo jonli tajribalargacha kollagen keratinotsitlar va fibroblastlar migratsiyasini, shuningdek terining vaskulyarizatsiyasini chaqirish qobiliyatini ko'rsatdi. Bundan tashqari, dengiz kollagen va hosilalari osteoporoz va artrozning oldini olish va davolash uchun foydali va foydali ekanligini isbotladi. Suyak bilan bog'liq boshqa kasalliklar ham kollagen tomonidan maqsadli bo'lishi mumkin, chunki u suyak mineral zichligini, mineral birikmasini va eng muhimi, osteblastning kamolotini va ko'payishini oshirishga qodir. Ushbu sharhda biz dengiz kollagenining quruqlikdagi hayvonlar manbalariga nisbatan afzalliklari va suyak va terining shikastlanishi bilan bog'liq dengiz kollagenining biomedikal qo'llanilishini ko'rsatamiz. Va nihoyat, dengiz kollagenining ba'zi cheklovlari qisqacha muhokama qilinadi.

Iltimos, ko'proq bilish uchun shu yerni bosing

Kalit so‘zlar:dengiz kollagen; yarani davolash; suyak regeneratsiyasi; kollagen peptidlari; qarishga qarshi; osteoporoz; osteoartrit; baliq kollagen; dengiz shimgichi

1.Kirish

Hujayradan tashqari matritsa (ECM) hujayralarning jismoniy yaxlitligida muhim rol o'ynaydi, bu erda hujayra proliferatsiyasi, differentsiatsiyasi, ko'chishi va yopishishida ishtirok etadi [1-6]. Kollagen hayvonlarning ECM va biriktiruvchi to'qimalarida asosiy tarkibiy oqsil hisoblanadi. Sutemizuvchilarda kollagen oqsili juda ko'p bo'lib, asosan tendon va teri [7-10] kabi tolali biriktiruvchi to'qimalarning ECMida lokalizatsiya qilinadi. U bo'g'inlarning shakllanishi, cho'zilish kuchi va moslashuvchanligini qo'llab-quvvatlash orqali asosiy strukturaviy rollarni o'ynaydi [11-15]. I, II, II, V va XI kollagen turlari biriktiruvchi to'qimalarda strukturani qo'llab-quvvatlash va mexanik stressga qarshilik ko'rsatish uchun zarur bo'lgan fibrillalarni shakllantirishga qodir [16,17]. I-toifa kollagen eng keng tarqalgan shakl bo'lib, asosan tendonlar va terida [18-20] mavjud.

Kollagen jarohatni davolash, suyak va to'qimalarni tiklash va dori vositalarini etkazib berishdan tortib ko'plab biotibbiyotga ega (1-rasm) [21,22]. Uning qulayligi, moslashuvchanligi va biomoslashuvi uni bir necha sohalarda foydali biomaterialga aylantiradi [22-24]. Kollagen uch polipeptid alfa-zanjirlaridan tashkil topgan trimerik molekula bo'lib, mexanik stressga qarshilik ko'rsatishga va hujayralar o'sishini qo'llab-quvvatlashga qodir bo'lgan yuqori darajada tashkil etilgan uch o'lchovli tuzilmalarni hosil qiladi [25,26].

Baliqlar, meduzalar, gubkalar va boshqa umurtqasizlar kabi dengiz organizmlari kollagenning muhim manbasiga ega va ular metabolik jihatdan mos, diniy cheklovlarga ega emasligi va hayvonlarning patogenlari [27-30] boʻlmagani uchun boshqa manbalarga nisbatan ancha ustundir.

Cistanche qarishga qarshi bo'lishi mumkin

Darhaqiqat, baliq terisi odatda I turdagi kollagenni olish uchun ishlatiladi, chunki ular nafaqat juda ko'p, balki diniy cheklovlarga ham ega emas va kasalliklarni yuqtirish xavfi yo'q [31-33]. Quruqlikdagi hayvonlarda ko'plab o'tadigan kasalliklar mavjud, bu ularni sanoatda foydalanish uchun kamroq qulay qiladi. Misol uchun, qoramollar kollagenning katta manbai bo'lsa-da, sigirlarning spongiform ensefalopatiyasi (BSE) va transmissiv spongiform ensefalopatiya (TSE) uchun xavf tug'diradi [29,34,35]. Ushbu progressiv nevrologik kasalliklar qoramollarga ta'sir qiladi va odamlarda hayot uchun xavfli infektsiyalarga olib kelishi mumkin [29]. Bundan tashqari, farmatsevtika va kosmetika sanoati uchun qoramollardan foydalanish bo'yicha ba'zi diniy cheklovlar muhokama qilinmoqda[35]. Bu omillar kollagenning dengiz manbalarini ancha xavfsiz, oson va istiqbolli alternativ qiladi.

Teri yaralarini davolash uchun uzoq vaqt kerak bo'lishi mumkin va ko'pincha to'liq davolanmaydi.cistanche n h n n yBaliq, meduza va gubkalar kabi organizmlardan ajratilgan dengiz kollagenining yaralarni davolash tezligini oshirish potentsialiga oid bir qancha tadqiqotlarda ishtirok etgan [36-41]. Jarayonlar fibroblastlar va keratinotsitlar migratsiyasining kuchayishi, shuningdek, tomirlar va epidermal o'sishni o'z ichiga oladi [42-44]. Dengiz kollagenining yara bitishini tezlashtirishdan tashqari, sichqonlarda qarish jarayonini sekinlashtirib, qarishga qarshi xususiyatga ega ekanligi ham isbotlangan[45-48]. Odamlar ustida olib borilgan tadqiqotlar, shuningdek, dengiz kollagenining ajinlarni kamaytirishi, terining elastikligini yaxshilashi va terining umumiy tuzilishi va ko'rinishini yaxshilashi mumkinligini ko'rsatdi. Bundan tashqari, kollagenning suyakni qayta tiklash qobiliyati menopauza osteoporozining kalamush modellarida muvaffaqiyatli ekanligi ko'rsatildi [49]. Dengiz kollageni suyakning mineral zichligi va osteoblast faolligini oshirib, suyak naslidan himoya ta'sir ko'rsatadi [49-53]. Kollagen, shuningdek, xondrogenik farqlanishni keltirib chiqarishi va osteoartrit (OA) rivojlanishining oldini olishi ko'rsatilgan [54,55].

Bu erda biz dengiz kollagenining yaralarni davolashda qo'llanilishini ko'rib chiqamiz va dengiz kollagenining terining elastikligini oshirishi va shu bilan terining qarish jarayonini kamaytirishi mumkinligini ta'kidlaymiz. Bundan tashqari, biz dengiz kollagenining yuqori biomosligi tufayli suyak to'qimasini muhandislik va xaftaga shakllanishi uchun mosligini tasvirlaymiz. Dengiz kollagenidan foydalanish bilan bog'liq ba'zi cheklovlar mavjud bo'lsa-da, dengiz kollagenining foydali va samarali salohiyati uning kamchiliklaridan sezilarli darajada ustun ekanligi aniq.

2.Yaralarni davolash va qarishga qarshi kollagenni qo'llash

Bizning teri epidermisi barcha patogenlarga qarshi eng muhim tug'ma himoya to'sig'i bo'lib, to'qimalar gomeostazida muhim rol o'ynaydi[56-58]. Teri jarohatlarini davolash qiyin, ammo kuyishlar, infektsiyalar, chandiqlar, irsiy kasalliklar va boshqa kasalliklar natijasida tobora ko'payib bormoqda [59,60]. Muolajalar yallig'lanish, hujayra bo'linishi, differentsiatsiya va qon tomirlari kabi jarayonlarni o'z ichiga olgan to'qimalarning yaxlitligini tiklashga qaratilgan. Endoteliy o'tkazuvchanligi hujayraning yopishishini ta'minlaydi, bu esa hujayra farqlanishi va kamolotiga olib keladi [61,62]. Dengiz kollagenining yaralarni davolash uchun samarali biomaterial ekanligi isbotlangan. Kollagen kollagen peptidlari va gidroksilatlar yoki kollagen tolalari va iskala o'xshash tuzilmalardan foydalanish kabi turli xil formulalarda ishlatilishi mumkin [44,63].

Dengiz kollagen peptidlari kimyoviy va fermentativ gidroliz orqali kollagendan ishlab chiqariladi va ularning kichikroq molekulyar og'irligi ularning suvda eruvchanligini oshiradi, bu ularni ko'proq so'riladi [63,64]. Hu va boshqalar. dengiz kollagen peptidlari 50 ug ml kontsentratsiyalarda yarani yopishni yaxshilashini ko'rsatish uchun in vitro skretch tahlilidan foydalangan - kollagen bilan davolashdan keyin 12 soatdan keyin (2-rasm)[63]. 50-ug mL-l da hujayralar migratsiyasi 10,0 ng ml-1 epidermal o'sish omilining migratsiyasiga o'xshashligi ko'rsatildi, bu omil yarada hal qiluvchi rol o'ynaydi. shifo. Bundan tashqari, tilapiya terisidan ajratilgan dengiz kollagen peptidlaridan foydalangan holda, kollagen bilan davolangan yaralangan quyonlar 11 kundan keyin nazorat guruhiga qaraganda ancha tezroq shifo topdi [63].

Bundan tashqari, Yang va boshqalar. Alyaska pollokidan ajratilgan kollagen peptidlari va yaralangan kalamushlarga kollagen peptidlarini og'iz orqali yuborish nazorat guruhlariga nisbatan tiklanish tezligini sezilarli darajada oshirishini ko'rsatdi [65]. Kollagenning cho'kishi va shu tariqa shifo berishiga yordam beruvchi gidroksiprolin kollagen bilan davolash qilingan guruhda (10,6 ug mg mg l) nazorat guruhiga qaraganda vaqt o'tishi bilan ko'proq ekanligi ko'rsatildi (9,25 ug mg mg To5]. Sog'ayishning 12-kuni, davolash qilingan guruhlar to'liq qayta epitelizatsiyani ko'rsatdi va soch follikulalari mavjudligi kuzatildi, nazorat guruhida esa keratinotsitlar migratsiyasi yomon va soch follikulalari yo'q edi [65].

Yuqorida aytib o'tilgan tadqiqotlarga o'xshash, Vang va boshqalar. losos terisidan ajratilgan dengiz kollagen peptidlari (MCPs) kalamushlarda terining jarohatlanish kuchini sezilarli darajada yaxshilaganligini aniqladilar [42]. 3-rasmda ko'rsatilganidek, kuzatilgan yaxshilanish kollagen peptidlarining dozasiga va sezaryendan keyingi vaqtga bog'liq edi [42]. Bundan tashqari, gidroksiprolin darajasi kollagen bilan davolash qilingan guruhlarda nazorat guruhlari bilan solishtirganda sezilarli darajada oshdi, bu vaqt va dozaga bog'liq [42]. Kollagen bilan davolash qilingan guruhdagi kalamushlarda davolashdan 7 kun o'tgach, fibroblast proliferatsiyasi va qon tomirlarining ko'payishi kuzatilganligi ajablanarli emas [42]. Bu natijalar dengiz kollagen peptidlari kalamushlarda yaraning yopilish tezligini, kesma joyidagi kuchlanish kuchini va kollagen cho'kmasini oshirishini ko'rsatgan Chjan va boshqalarning tajribasiga o'xshaydi [43]. Gistologik tahlil kollagen bilan davolash qilingan guruhlarda yaxshilangan vaskulyarizatsiya, eloitelizatsiya va fibroblast infiltratsiyasini aniqladi [43].qancha cistanche olish kerakKollagen cho'kishi terining shikastlanishidan tiklanish va granulyatsiya to'qimalarining rivojlanishining muhim qismidir va kollagen cho'kmasini rag'batlantiradigan gidroksiprolin jarohatdan keyingi 7-va 11-kun davomida davolangan guruhlarda ko'paygan. 43].

Bundan tashqari, Pozzolini va boshqalar. Chondrosia reniformis dengiz shimgichidan ajratilgan va tozalangan dengiz kollagen gidroksilatlari [66]. In vitro skretch tahlili yordamida 50 ug/ml kollagen peptid fraktsiyalari qo'shildi va hujayralar qabul qilingandan keyin 0, 6,24 va 30 soat ichida tahlil qilindi. Nazorat guruhlari bilan solishtirganda, davolangan hujayralar fibroblast va keratinotsitlar migratsiyasi va proliferatsiyasini ko'rsatdi, bu ham dermal, ham epidermal hujayralarning yara bo'shlig'ini yopishini oshirdi. Hujayralar birinchi bo'lib tirnalgan bo'shliq maydoniga ko'chib o'tishlari va kolonizatsiya qilishlari kuzatildi, so'ngra 24-h vaqt nuqtasi [66] bilan hujayra proliferatsiyasi ortdi. Ushbu natijalar C.reniformis dan ajratilgan dengiz kollagen gidroksilatlarining istiqbolli yaralarni davolash qobiliyatini ko'rsatadi. Xuddi shunday, Rhopilema esculentum meduzasidan ajratilgan va tozalangan gidrolizlangan peptid kollagen ham in vitro, ham in vivo yarani davolash faolligini ko'rsatdi. Birinchidan, tirnalgan yara-davolovchi tahlildan foydalanib, mualliflar kollagen peptid bilan davolash qilingan guruhlar 18, 36-va 48-davolashdan keyingi 48-soatda [67] hujayralar migratsiyasini va dozaga bog'liq holda yaraning yopilishini oshirganligini ko'rsatdilar. Yaralangan sichqonlarda tekshirilganda, kollagen peptidlari (0,9 g / kg) qisman kimyotaktik omillarning (ya'ni, -FGF va TGF- 1) ko'payishini rag'batlantirish orqali jarohatni davolash effektini yaxshilagan. Bu omillar yallig'lanish hujayralarini jalb qilish orqali yarani infektsiyadan himoya qilishda rol o'ynaydi, bu ham fibroblastlar va keratinotsitlar migratsiyasini tartibga solishi mumkin; shunday qilib, jarohatni davolashni rag'batlantiradi [67].

Bundan tashqari, Veeruraj va boshqalar. izolyatsiyalangan astaksantin, antioksidant va yallig'lanishga qarshi birikma, shuningdek, kalamar Doryteuthis sing-halensisdan olingan kislota va pepsinda eriydigan kollagen [68]. Yaralangan kalamushlar astaksantin va kollagen birikmasi bilan davolangan va sho'rlangan yaralarga nisbatan yaraning tezroq bitishi kuzatilgan. Tadqiqot shuni ko'rsatdiki, kollagen bilan davolash qilingan guruhlarda epitelizatsiya, angiogenez, keratinlanish va kollagen tolalari mavjudligi ko'paygan, ular birgalikda jarohatni davolashga yordam beradi[68].

Xuddi shunday, Chen va boshqalar. Dengiz tilapiyasi terisi va qoramol terisi kollagen nanotolasidan kollagen ajratib oldi va kollagen bilan davolash qilingan kalamush guruhlari nazoratga qaraganda tezroq jarohatni tiklash tezligiga ega ekanligini ko'rsatdi [44]. Bundan tashqari, tadqiqot shuni ko'rsatdiki, kollagen tarkibiy qismi bo'lgan gidroksiprolin qayta epitelizatsiyani rag'batlantirish orqali jarohatni davolash tezligida muhim rol o'ynagan. Kollagen bilan davolash qilingan guruhlarda nazorat guruhlariga qaraganda ko'proq fibroblastlar, ko'proq vaskulyarizatsiya, kamroq yallig'lanish va ko'proq kollagen tolalari mavjud [4].

Kollagenning yarani davolashga ta'sirini ko'rsatish uchun qo'y kabi yirik hayvonlar ustida ham tadqiqotlar o'tkazildi. Masalan, Melotti va boshqalar. qo'ylardagi teri yaralarini davolash uchun dengiz kirpigi oziq-ovqat chiqindilaridan ajratilgan kollagendan kollagen asosidagi teriga o'xshash iskala (CBSS) ishlab chiqardi [69]. Ular CBSS bilan davolangan yaralar nazorat guruhlariga qaraganda ancha tezroq shifo topishini ko'rsatdi. Shikastlanishdan keyingi 14-kundan boshlab davolash qilingan guruhlar davolanmagan nazorat guruhlariga nisbatan keratinotsitlar migratsiyasining sezilarli darajada ko'pligini ko'rsatdi. Bundan tashqari, CBSS bilan davolash qilingan guruhlarda vaqt o'tishi bilan kamroq yallig'lanish va nazorat guruhiga qaraganda ko'proq granüler to'qimalarning cho'kishi bor edi [69]. Gen ekspressiyasi tahlili nazorat bilan solishtirganda davolash qilingan guruhlarda muhim o'sish omili VEGF-A ning ko'tarilganligini ko'rsatdi [69].bioflavonoidlarBundan tashqari, soch follikulalarini ifodalash belgisi bo'lgan hKER birinchi marta jarohatlardan keyingi 14-kuni kuzatilgan, faqat davolangan guruhlarda [69]. Birgalikda olingan bu natijalar kollagen yaralarni davolash va terining yangilanishi uchun istiqbolli biomaterial ekanligini ko'rsatadi.

Ferrario va boshqalar tomonidan o'tkazilgan yana bir tajribada, 3D-ishlab chiqarilgan CBSS ning yaxlitligi va ishlashi har xil konsentratsiyali etanol va turli xil muzlash haroratlarini qo'shish sharti bilan baholandi [21]. Ularning eksperimental natijalari shuni ko'rsatdiki, turli haroratlarda kollagen asosidagi iskalalarni ishlab chiqarish jarayonida etanol qo'shilishi bu iskalalarning qalinligini oshirishi va bu iskalalarning yuqori va pastki yuzalarida kollagen tolalarining zichligini oshirishi mumkin (4-rasm). ). Bu omillar oxir-oqibatda katta mexanik barqarorlikka va hujayra madaniyatida va in vivo yara mikro muhitida bu iskala deformatsiyasining pasayishiga olib keldi [21].

Terining yangilanishi uchun kollagenning biomedikal qo'llanilishi qarishga qarshi sanoatda yanada keng tarqalgan, teri bilan bog'liq yoshga bog'liq o'zgarishlar teri tuzilishining estetik jihatlariga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin [70]. Terining elastikligi, mexanik kuchi va umumiy tuzilishi asosan kollagen va elastin tolalari tomonidan saqlanadi [71,72]. Kollagen sintezi bir yoshga qarab kamayadi va bu terining qarishi bilan bog'liq o'zgarishlarning asosiy hissalaridan biridir [73,74]. Ratsiondagi vitaminlar, yog 'kislotalari va muhim aminokislotalar kabi ko'plab birikmalar terining salomatligi va tashqi ko'rinishi uchun foydali ekanligi isbotlangan [75-77]. Biroq, o'simlikdan olingan parhez birikmalari ichak to'sig'i orqali past bioavailability va yuqori metabolizm tezligi bilan cheklangan [78]Dengiz kollagen va kollagen peptidlari yuqori bioavailability, kuch va qulay xavfsizlik profiliga ega [79,80]. Ito va boshqalar tomonidan olib borilgan tadqiqot. baliqdan olingan kollagen peptid va ornitin (CPO) bilan xun takviyesi trans-epidermal suv yo'qotilishini va teri teshiklari sonini sezilarli darajada kamaytirdi va CPO bilan davolash qilingan guruhlarda elastiklikni oshirdi (5-rasm) [45].

Bundan tashqari, qarish o'sish gormoni darajasining pasayishi bilan bog'liqligi ma'lum.cistanche nimaInsulinga o'xshash o'sish omili-1 (IGF-1) darajalari yuqori o'sish gormoni sekretsiyasi bilan bog'liq va IGF-1 darajalari CPO guruhida boshlang'ich darajadan sezilarli darajada yuqori ekanligi aniqlandi [45] ]. Tadqiqot shuningdek, bitta 30 ml CPO xun takviyasiga javoban hech qanday nojo'ya ta'sir ko'rsatmadi [45]. Xuddi shunday, De Luca va boshqalar. Baliqdan ajratilgan 570 mg kollagen peptidlarini qabul qilgandan so'ng, ishtirokchilar terining qalinligi va akustik zichligi, ultratovush belgisi [46] yaxshilanganligini aniqladilar. Bundan tashqari, kollagen peptid qo'shilgandan so'ng terining elastikligi va sebum ishlab chiqarish ham sezilarli darajada oshdi va toksik ta'sirlar kuzatilmadi [45]. Alves va boshqalar. losos va baliq terisidan ajratilgan kollagen turi inson terisida tirnash xususiyati yo'qligini ko'rsatdi [81]. Tadqiqotda yallig'lanish va tirnash xususiyati belgilari sifatida interleykin (IL)-6 va IL-8 sitokinlari ishlatilgan va kollagen kiritilgandan keyin sitokinlar chiqarilmagani kuzatilgan [81]. Bundan tashqari, kollagen aminokislotalarda glitsin, prolin va gidroksiprolinda yuqori bo'lib, ular kollagenning barqarorligiga va ko'p miqdordagi vodorod aloqalari tufayli yuqori haroratga bardosh berishga yordam beradi [81]. Kollagen, shuningdek, kosmetikada foydalanish uchun muhim bo'lgan katta miqdordagi suvni saqlab qola oldi [81].

Evans va boshqalar. 45-60- yoshli ayollarda chuchuk suv baliqlaridan olingan kollagenning ajinlangan teriga va elastiklikka ta'sirini ko'rsatish uchun tasodifiy va uch marta ko'r-ko'rona klinik sinov o'tkazdi [82]. Kollagen qo'shimchasini qabul qilgandan keyin uch oy o'tgach, ishtirokchilarning ajinlari boshlang'ich darajaga nisbatan sezilarli darajada (35 foiz) qisqardi [82]. Davolanishdan keyingi 6 xaftada yonoq terisining elastikligi sezilarli darajada yaxshilangani ham kuzatildi. Bundan tashqari, platsebo guruhi bilan solishtirganda, elastiklik va ajinlar yaxshilanishiga qo'shimcha ravishda, hidratsiyaning 14 foizga yaxshilanishi, yorqinligining 22 foizga va terining qattiqligining 25 foizga yaxshilanishi qayd etildi[82]. Xronologik jihatdan qarigan sichqonlardan foydalangan holda boshqa tajribada kollagen gidrolizatlarini topikal qo'llash yoki og'iz orqali iste'mol qilish terining qarishiga ijobiy ta'sir ko'rsatdi [83]. Davolanishdan 6 daqiqa o'tgach, kollagen tarkibi va muhim antioksidant fermentlar, jumladan, superoksid dismutaza va glutation peroksidaza sezilarli darajada oshdi. Bu omillar birgalikda terining tuzilishi va ko'rinishini yaxshiladi. Kollagen bilan ishlov berilganda I va II turdagi kollagen tolalarining zichligi va tarqalishi epidermis va dermisning tuzilishini yaxshilashi aniqlandi [83]. Pei va boshqalar. shuningdek, keksa sichqonlar dengiz kollagen peptidlari bilan davolash qilinganida, epidermal qalinlik, fibroblast faolligi va antioksidant ferment faolligi oshganligini aniqladilar [84].

Dengiz kollagenining bu antioksidant xususiyatlari juda reaktiv va beqaror erkin radikallar sifatida istiqbolli bo'lib, oksidlovchi turlar hujayra membranalari, DNK va teri hujayralarining makromolekulalariga zarar etkazadi hamda terining qarishida katta ishtirok etishi ma'lum [85-87]Antioksidant fermentlar. superoksid dismutaza va glutatyon peroksidaza kabilar erkin radikallar va boshqa xavfli kislorod turlarini inhibe qilish orqali oksidlovchi stressdan himoya qilishlari bilan ahamiyatlidir [88]. Chi va boshqalar. Kroksin shkalasidan kislotada eriydigan kollagenni ajratib oldi va uchta kollagen peptidining antioksidant qobiliyatini ko'rsatdi [89]. Kislorod radikalini yutish qobiliyatidan (ORAC) foydalanganda, kollagen peptidlari gidroksil, superoksid va boshqa radikallarga qarshi himoya ta'sirini ko'rsatishi ko'rsatildi. Bundan tashqari, kollagen peptidlarining (ACH-P1, P2, P3) oksidlovchi turlarini shakllantirishda ishtirok etadigan lipid peroksidlanishiga ta'siri o'rganildi. 6-rasmda ko'rinib turibdiki, nazorat bilan solishtirganda, oksidlanish darajasini o'lchaydigan absorbansning pasayishi tufayli lipid peroksidatsiyasi sezilarli darajada kamaydi [89]. Kollagen peptidlari ma'lum va samarali antioksidant bo'lgan BHT ga o'xshash ishlaydi [89].

Birgalikda, dengiz kollagenining yaralarni davolash va kosmetika uchun muvaffaqiyatli va istiqbolli biomaterial ekanligi ayon bo'ladi.

3.Suyak va xaftaga regeneratsiyasida kollagenning potentsial roli

Dengiz kollagen manbalari nafaqat teri jarohatlarini davolash, balki suyaklar bilan bog'liq travma va regeneratsiya uchun ham istiqbolli yo'l bo'lib xizmat qiladi. Suyak sinishini tiklash va davolash to'qimalarni qayta tiklashning bir shakli bo'lib, suyak shakllanishi va parchalanishini o'z ichiga olgan murakkab jarayondir [90,91]. Ko'pincha bemorlarda genetik anomaliyalar, travmalar, infektsiyalar va o'smalar [92] natijasida katta suyaklarni qayta tiklashni talab qiladigan holatlar mavjud. Funktsional suyak greftlari kabi suyaklarni tiklash va qayta tiklash usullarini takomillashtirishga talab ortib bormoqda [93].

Dengiz kollagenining bioaktiv peptidlari suyakning muhim tarkibiy qismlari bo'lgan va osteoporozning oldini olish uchun foydali bo'lgan kaltsiy va sinkning so'rilishiga yordam berishi ma'lum [94,95]. Xu va boshqalar tomonidan olib borilgan tadqiqot shuni ko'rsatdiki, chum lososidan gidrolizlangan va olingan dengiz kollagen peptidlari davolash qilingan kalamushlarda nazorat bilan solishtirganda sarum osteokalsin darajasini oshirdi. Osteokalsin osteoblastlar tomonidan chiqariladigan protein gormoni bo'lib, kaltsiy bilan o'zaro ta'sir qilish orqali suyaklarni saqlash va tiklashda rol o'ynaydi. Tadqiqot shuni ko'rsatdiki, suyakning organik matritsasi, zichligi, femur uzunligi va femur mineral ionlari kollagen bilan ishlov berilgan guruhda nazorat guruhiga qaraganda sezilarli darajada yuqori edi [9]. Taxminlarga ko'ra, suyak mineral zichligining ortishi, ehtimol, suyak hajmi va sarum osteokalsinning oshishi bilan ko'rinib turganidek, osteoblast faolligining oshishi bilan bog'liq. Ushbu natijalar mineral cho'kma, suyak matritsasining rivojlanishi va osteoblastik faollikning oshishi bilan bog'liq bo'lgan potentsial kollagen peptidlarini yoritib beradi, bu esa kollagen osteoporozning oldini olish va davolash uchun istiqbolli biomaterial ekanligini aniq ko'rsatadi [94]. Osteo-poroz va suyakning aniq yo'qolishi estrogen etishmovchiligi natijasida menopauzani boshdan kechirayotgan keksa ayollarda keng tarqalgan [49]. Nomura va boshqalar. Shark jelatinidan ajratilgan 20 mg kollagen ham menopauza osteoporozining kalamush modellarida gubka suyagining suyak mineral zichligini oshirganligini ko'rsatdi [49].

Bundan tashqari, dengiz kollagenining kalamushdan olingan suyak iligi ildiz hujayralariga biologik ta'siri ham ko'rsatildi. Liu va boshqalar.cistanche sotib olingbaliqdan ajratilgan {{0}}.2mg/ml kollagen hujayralar omon qolishini rag'batlantirishini va bir qancha osteogen va endotelial belgilarning ifodasini ko'tarishini ko'rsatdi [50]. 7-rasmda ko'rsatilganidek, cckollagen bilan davolash qilingan guruhlarda 0,2 va 0,02 mg/ml hujayra hayotiyligi sezilarli darajada oshgan [50]. Qizig'i shundaki, bundan tashqari, ishqoriy fosfataza kabi osteogen markerlar (hujayralarning differentsiatsiyasini kuchaytiradi) Osteoblast/suyak-fo rming hujayralariga), kollagen bilan davolash qilingan guruhlarda davolashdan keyin 3 va 10 kun ichida sezilarli darajada ko'tarildi [50]. Ushbu tadqiqotga o'xshash, Elango va boshqalar. kollagen bilan davolash qilingan suyak iligi ildiz hujayralari va etuk osteoblastik hujayralar nazorat bilan solishtirganda dozaga bog'liq proliferatsiyani ko'paytirishini aniqladi [52]. Bundan tashqari, davolash qilingan guruhlarda osteogenik marker mRNK va oqsil ifodasi nazorat guruhlariga nisbatan sezilarli darajada oshdi [52]. Ushbu natijalar kollagen ildiz hujayralarining differentsiatsiyasi va osteoblastik faollikni oshirishga qodir ekanligini ko'rsatadi. Yamada va boshqalar. Shuningdek, baliqning suyagi va terisidan olingan dengiz kollagen peptidlari osteoblastik hujayralar proliferatsiyasini, ossteogen belgilarning ifodalanishini va mineral cho'kmani oshirishga qodir ekanligini ko'rsatdi [96]

Gidrolizlangan kollagen peptidlarini qo'llash bilan bir qatorda, kollagen iskala tuzilmalari suyaklarni qayta tiklashda foydali ekanligi ko'rsatilgan. Diogo va boshqalar. EDC/NHS bilan o'zaro bog'langan kollagen-kaltsiy fosfat iskala tuzilmalari suyak qurish hujayralarining biriktirilishi va ishlab chiqarilishini qo'llab-quvvatlaganligini aniqladilar [9]. Yaqinda o'tkazilgan tadqiqot shuni ko'rsatdiki, meduzalarning kollagen iskalalarida nazorat guruhlariga qaraganda ko'proq de novo suyak shakllanishi va makrofaglarni jalb qilish ko'paygan [98]. Makrofaglar kabi yallig'lanish hujayralari to'qimalarni tiklashni rag'batlantirishi, yallig'lanishni va gomeostazni tartibga solishi ma'lum, bu suyak to'qimalarining yangilanishi uchun istiqbolli [98]. Yuqoridagi tadqiqotlarga o'xshash, Rachmawati va boshqalar. Aureli aurita meduzasidan ajratilgan kollagen iskala alveolyar suyakni qayta tiklashga yordam berishini aniqladi [9]. Kollagen iskala bilan davolanganda, nazorat guruhiga nisbatan osteoblastlar ko'paygan va osteoklastlar kamaygan, bu alveolyar suyak regeneratsiyasi uchun potentsialni ko'rsatadi. STRO{6}}, mezenximal ildiz hujayralari uchun biomarker va osteoblastlar tomonidan sintez qilingan protein gormoni osteokalsin ham kollagen bilan davolash qilingan guruhlarda ko'paygan. Ushbu natijalar suyak regeneratsiyasining istiqbolli xususiyatlarini ko'rsatadi [99].

Dengiz gubkalari, shuningdek, poriferanlar sifatida ham tanilgan, kollagenning muhim manbai bo'lib xizmat qiladi va suyak to'qimalarining kanselli arxitekturasiga o'xshash tuzilishga ega. Lin va boshqalar. Callyspongidae dengiz shimgichidan ajratilgan fibrinli kollagen yordamida in vitro tahlilini o'tkazdi [100]. Tadqiqot shuni ko'rsatdiki, osteoblastlar shimgich tolalari yuzasiga bog'lanib, ko'payib, hujayra-gubka konstruktsiyalarida o'sadi. Tadqiqot shuningdek, shimgichni kollagen iskala konstruksiyalarining osteokonduktiv salohiyatini baholadi va 7 kundan so'ng ikkita osteogenik marker, osteokalsin va osteopontinning gen ekspressiyasi sezilarli darajada oshdi [100]. 14-kuni, gidroksidi fosfataza genining ifodasi, osteoblastik differentsiatsiyaning ko'rsatkichi ham sezilarli darajada oshdi [100]. Xuddi shunday, Green va boshqalar. kollagen osteogenezni keltirib chiqarishi mumkinligini baholash uchun dengiz shimgichi skeletining iskalasidan ham foydalangan [101]. Tadqiqot shuni ko'rsatdiki, inson osteoprogenitori hujayralari 16 soat ichida iskala bilan bog'lana oladi va 21 kun davomida osteoprogenitator hujayralar hujayradan tashqari matritsani chiqaradi. Bundan tashqari, 9 va 14 kunlarda gidroksidi fosfataza faolligi nazorat bilan solishtirganda sezilarli darajada oshdi [101]. Hammasi birgalikda, bu natijalar dengiz shimgichi skeletidagi kollagen tolalari osteoblastlarning biriktirilishi, ko'payishi va migratsiyasi uchun iskala asosini ta'minlashini ko'rsatadi, bu esa suyak to'qimasini muhandislikda foydalanish uchun istiqbolli potentsialni ko'rsatadi [100,101].

Dengiz kollagenining biomedikal qo'llanilishi nafaqat teri va suyak bilan, balki xaftaga regeneratsiyasini ham qamrab oladi. Osteoartrit (OA) xaftaga gomeostazining buzilishi bilan tavsiflanadi, bu o'z-o'zini tiklash va regenerativ potentsialga ega emas [103]OAda xaftaga tushishi sodir bo'ladi, bu esa subxondral suyakning ta'siriga olib keladi, va bu og'riqli va qattiq bo'g'inlar tufayli hayot sifatiga salbiy ta'sir qiladi [103]. Va'da qilinganidek, dengiz kollagenining xondrogenik differentsiatsiyani keltirib chiqarishi, xaftaga potentsial tiklanishi uchun yo'l ochishi ko'rsatilgan. Raabe va boshqalar. gidrolizlangan baliq kollagenini, shuningdek, TGFB1 o'sish omili proteoglikan va kollagen tolasi sintezini induktsiya qilishini aniqladi [104]. Baliq kollagen ham xondrogenik farqlanishni keltirib chiqardi [104]. Xuddi shunday Bourdon va boshqalar. baliq terisi va kar-tiladagi uchta kollagen gidrolizatlarining xondrositlarning parchalanishiga ta'sirini o'rganib chiqdi [55]. Tadqiqot 0,5,50 va 100 ug/ml kollagen gidrolizatlari I va II turdagi kollagen kollagen darajasini oshirishini aniqladi. Bundan tashqari, kollagen bilan ishlov berilgan hujayralar OA rivojlanishida ishtirok etishi ma'lum bo'lgan proteaza belgilarining kamayishi bor edi, Htral, Mmp103, Adamts5 va Cox2 [55]. Ohnishi va boshqalar. Shuningdek, baliq kollagen peptidlari va glyukozaminning kombinatsiyasini qo'llagan quyonlarning xaftaga tushadigan degradatsiyasidan (OA) himoyalanganligini, nazorat guruhlari esa OAni ishlab chiqqanini aniqladilar [105]. Birlashtiruvchi to'qimalarda ko'p miqdorda mavjud bo'lgan va xaftaga tuzilishi va yaxlitligini saqlashga yordam beradigan baliq kollagen peptidlari va glyukozaminlar faqat ba'zi himoya ta'siriga ega ekanligi aniqlandi, ammo ularning birgalikdagi ta'siri OA dan eng ko'p himoyani ta'minladi [105].

Axmed va boshqalar tomonidan o'tkazilgan gistologik tajribada meduza shimgichi iskalalaridan kollagenning sigir xaftaga xondrogenligiga ta'siri kuzatildi [106]. Xondrogenlik - bu xondroprogenitatorlarning ko'payishi va differentsiatsiyasi va hujayradan tashqari matritsaning (ECM) cho'kishi bilan bog'liq murakkab jarayondir [106]. Ushbu tajribada sigir xaftaga to'qimalaridan olingan xondrositlar kollagen cho'kmasining miqdorini baholash uchun meduza iskalalariga ekilgan va qizil bo'yoq kollagen tolalarining tarkibi va yo'nalishini kuzatish uchun qo'llanildi (8-rasm)[106].Ular uch xil madaniyat muhitidan foydalangan: mahalliy to'qima (sigirlardan olingan yetilmagan xaftaga) va borligida va yo'qligida xondroprogenitor hujayralarni o'z ichiga olgan sigir xaftaga to'qimalari. transformatsion o'sish omili- 1 (TGF 1)[106]. TGF 1 xaftaga shakllanishida samarali o'sish omili ekanligi ko'rsatilgan va sog'lom xaftaga yuqori darajada mavjud, ammo uning darajasi OA bemorlarining xaftaga tushishida sezilarli darajada kamayadi [106]. Bo'yash natijalari shuni ko'rsatdiki, mahalliy qoramol to'qimalarida kollagen tolalari asosan to'qima yuzasida joylashgan, ammo xondrogen kulturada ham to'qima yuzasida, ham chuqurroq joylarda kollagen tolalarining cho'kishi ko'proq ko'rinadi. Bundan tashqari, madaniyat muhitiga TGF 1 qo'shilishi kollagen tolalarining cho'kishini oshirishga yordam berdi [106]. Birgalikda olingan ma'lumotlar dengiz kollagenini xaftaga regeneratsiyasida qo'llashni qo'llab-quvvatlaydi.

4.Dengiz kollagenidan foydalanish bilan bog'liq afzalliklar va cheklovlar

Kollagenning dengiz resurslari quruqlikdagi hayvonlar va boshqa manbalarga nisbatan juda ko'p afzalliklarga ega. Ular nafaqat mo'l-ko'l, diniy cheklovlarga ega emas va oson kirish mumkin, balki samarali dozalarda kam toksik ta'sirlar haqida xabar berilgan [32,33]. Bu juda xavfli BSE va TSE ni yuqtirish xavfi bo'lgan qoramollardan olingan kollagenning asosiy manbai sifatida muhimdir [29,35]. O'zining istiqbolli xavfsizlik profiliga qo'shimcha ravishda, dengiz kollagenidan foydalanish ekologik jihatdan qulaydir. teri, suyaklar va tarozilar kollagenning katta manbalaridir, ammo ular ko'pincha dengiz mahsulotlarini qayta ishlash sanoati tomonidan tashlab yuboriladi[30]. Dengiz kollagenini qo'llash orqali foydali chiqindilar kamayadi va kollagen izolyatsiyasida boshqa organizmlar zarar ko'rmaydi. Bundan tashqari, kollagen dori vositalarini etkazib berish, yaralarni davolash, terining qarishi va to'qimalarning yangilanishi kabi ko'plab sohalarda turli xil ilovalarga ega. Dengiz kollagenining ham soxta kollagen kabi samarali ekanligi ko'rsatildi. Yuqorida aytib o'tilgan misolda dengiz kollageni hozirda qo'llaniladigan antioksidant BHT [89] kabi samarali edi. Bundan tashqari, shimgich kollagen membranasi va poliuretan membranasining grant beruvchi joylarini davolashdagi boshqa taqqoslashlari kollagendan foydalanish jarohatni davolash sifatini sezilarli darajada oshirishini va shifo vaqtini qisqartirishini ko'rsatdi [107]. Dengiz kollagenlari, shuningdek, sutemizuvchilar kollageniga qaraganda osonroq gidrolizlanadi, bu ularni peptid hosilalariga qayta ishlash uchun ko'proq mos keladi [108]. Bundan tashqari, kollagen ham strukturaviy, ham funktsional xususiyatlarga ega bo'lib, uni hujayralar biriktirilishi, o'sishi va differentsiatsiyasi uchun tabiiy substrat qiladi [109]. Shuni ta'kidlash kerakki, kichik bo'lsa-da, ba'zi cheklovlar mavjud. Dengiz kollageni sigirlardagi kollagenga qaraganda kamroq termal barqaror ekanligi ko'rsatilgan, chunki ularda prolin va gidroksiprolin qoldiqlari kamroq [10]. Bundan tashqari, ko'pgina tadqiqotlar dengiz kollagenining samaradorligini in vitro yoki hayvonlar modellarida o'rganib chiqdi; ammo, dengiz kollagenining inson terisiga samaradorligi va potentsial salbiy ta'sirini o'rganadigan ko'proq tadqiqotlar talab etiladi. Umuman olganda, dengiz kollagenining bir nechta cheklovlari ularning turli xil afzalliklari bilan kuchli ustunlik qiladi.

5. Yakunlovchi mulohazalar

Ushbu sharhda dengiz kollagenining yaralarni davolashda, terining qarishini oldini olishda, suyak va xaftaga regeneratsiyasida biomedikal qo'llanilishi ta'kidlangan. Ko'rinib turibdiki, dengiz kollagen manbalari quruqlikdagi hayvonlar manbalariga qaraganda ancha foydali. Dengiz kollagenining terining qayta epitelizatsiyasi, qon tomirlanishi, fibroblastlar migratsiyasi va yaralarning tezroq tiklanish tezligini oshirish qobiliyati ko'rsatildi. Bundan tashqari, dengiz kollagenining terining elastikligi va ajinlarning kamayishi bilan bog'liq qarishga qarshi ta'siri kosmetika sanoati uchun juda istiqbolli. Bundan tashqari, suyak zichligi va mineral birikmasini oshirish orqali osteoporozning oldini olish va davolashga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Osteoporoz va OA kabi suyak bilan bog'liq kasalliklar insonning hayot sifatiga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin. Dengiz kollageni va uning hosilalari OA ni kechiktirishi va himoya qilishi va shu bilan o'lim natijalarini kamaytirishi ko'rsatilgan. Shuning uchun dengiz kollagen manbalarini doimiy ravishda tadqiq qilish va kashf qilish kerak, chunki ular hozirgacha juda foydali ekanligi isbotlangan.

Ushbu maqola Mar. Drugs 2022, 20, 61 dan olingan. https://doi.org/10.3390/md20010061 https://www.mdpi.com/journal/marinedrug