Poli- va oligosakkarid Ulva Sp. Ferment yordamida ekstraksiyadan olingan fraktsiyalar hujayradan tashqari matritsaning metabolizmini modulyatsiya qiladi

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

Annotatsiya:Ulva sp. mikroavtobuslar kabi bioaktiv birikmalar manbai ekanligi ma'lum, ammo ularning inson teri fibroblastlari hujayradan tashqari matritsasi (ECM) ustidagi biologik faolligi juda kam xabar qilingan. Ushbu ishda Ulva sp dan poli- va oligosakkarid fraktsiyalari bilan 48 soatlik inkubatsiyadan so'ng, oddiy inson teri dermal fibroblastlarida ECM ning regulyatsiyasi birinchi marta proteomik va transkriptomik darajada o'rganildi. ferment yordamida ekstraksiya va depolimerizatsiyadan keyin olinadi. Fibroblastlarga hech qanday sitotoksik ta'sir ko'rsatmasdan hujayra proliferatsiyasining kuchayishi (plyus 68 foizgacha) har ikkala fraktsiyada 50 va 1000 ug / ml da ko'rsatildi. Proteomik darajada 1000 ug/ml polisaxarid fraksiyalari glikozaminoglikanlar (GAGlar, plyus 57 foizgacha), umumiy kollagen, ayniqsa I (plyus 217 foizgacha) va Ⅲ turlarining sintezini, shuningdek sintezini eng ko'p kuchaytirdi. va MMP-1 (Matrix Metalloproteinaza-1, plyus 309 foizgacha) faolligi. Aksincha, oligosakkarid fraksiyalari GAG sinteziga ta'sir qilmadi, lekin kollagenlar va MMP-1 regulyatsiyasi uchun o'xshashlikni ko'rsatdi.puritans vitamin CTranskriptomik darajada, COL1A1 va COL1A2 ifodasining pasayishi va COL3A1 va MMP-1 ifodasining ortishi ECM metabolizmining ikkala fraksiya tomonidan modulyatsiyasini tasdiqladi. Tadqiqotimiz shuni ta'kidlaydiki, poli- va oligosakkarid Ulva sp. fraktsiyalar qiziqarli biologik faollikni namoyish etadi va ularning qarishga qarshi dermo-kosmetik ilovalar uchun terining yangilanishi sohasida foydalanishni qo'llab-quvvatlaydi.

ko'proq bilish uchun bu yerni bosing

Kalit so‘zlar:kollagen; hujayradan tashqari matritsa; inson teri fibroblasti; matritsa metalloproteinaza; dengiz o'tlari; Ulva sp.

1.Kirish

Uloa sp tomonidan kelib chiqqan keng ko'lamli yashil to'lqinlar. dengizdagi evtrofikatsiya tufayli Bretaniyada (Frantsiya) takrorlangan. Yashil dengiz o'tlarining to'planishi chuqur salbiy ekologik ta'sir ko'rsatadi, jumladan ekotizim strukturasining o'zgarishi, mahalliy biologik xilma-xillikning qisqarishi va iqtisodiy yo'qotishlar [1,2]. Tuproqni o'zgartirish, hayvonlar uchun ozuqa sifatida foydalanish yoki parchalanish yoki yonish natijasida oddiy degradatsiyadan tashqari, Uloa sp.ning valorizatsiyasi haqida juda kam narsa ma'lum. inson salomatligida [1]. Biroq, Ulloa sp. ulvanlar kabi birikmalarning muhim manbai hisoblanadi. Evans, suvda eruvchan sulfatlangan hujayra devori polisaxaridlari, asosan, ramnoz, uron kislotalari va ksilozadan iborat bo'lib, Ulloa quruq vaznining 36 foizini tashkil qilishi mumkin [3]. Ulvanning ikkita asosiy takroriy disaxarid birligi aldobiuron kislotalari (ulvanobiuronik kislotalar), A turi: -D-glyukuron kislotasi (1,4) -L-ramnoz 3-sulfat bilan bog'langan va B tipi: -L- iduron kislotasi (1,4) -L-ramnoz 3-sulfat bilan bog'langan. Ulvanobiozlar (U tipi) deb ataladigan kichik disaxaridlar aldozalari [3.4] ulvanda ham uchraydi.Ulvanning miqdoriy hosildorligi va sifati jihatidan biomassaga qo'llaniladigan ekstraksiya va fraksiyalash usullariga ko'ra sezilarli darajada farq qilishi mumkin. Ulvonlar odatda suvli eritmada yuqori haroratlarda (80-90 daraja) olinadi, bu maseratsiya jarayoni deb ataladi. Shu bilan birga, Evansni Ferment yordamida ekstraktsiya (EAE) [5] deb nomlangan yangi yashil texnologiya yordamida tiklash mumkin. EAE, erituvchilar yoki yuqori ekstraksiya harorati kabi denaturatsiya shartlaridan foydalanmasdan, qiziqtiradigan birikmalarni olish imkonini beradi va u turli afzalliklarni namoyish etadi, masalan. yuqori katalitik samaradorlik, yuqori o'ziga xoslik, yumshoq reaktsiya sharoitlari va birikmalarning biologik faolligini saqlab qolish. Klassik maseratsiya jarayoni [6-9] bilan solishtirganda EAE, shuningdek, rentabellikni yaxshilaydi va tannarx va energiya sarfini kamaytiradi. Maseratsiyadan suvli ekstraktsiyadan yoki EAE kabi yangi jarayondan so'ng, ulvan boyitish ko'pincha etanolik cho'kma protsedurasi bilan amalga oshiriladi [3]. Ulvanlar immunomodulyatsiya, antioksidant, saratonga qarshi, antikoagulyant, antihiperlipidemik yoki virusga qarshi [3,5,10-14] kabi bir qancha biologik faollikni in vitro va in vivo ko'rsatdi.sistancheEvansning strukturaviy xususiyati (sulfatlanish darajasi, sulfatlanish shakli, monosaxaridlar tarkibi, glikozid bog'lanishlari, shoxlanish darajasi, shuningdek molekulyar og'irlik) uning biologik faolligiga ta'sir qiladi [3]

Terining qarishi murakkab jarayon bo‘lib, ikkita bir-birini to‘ldiruvchi jarayondir: ichki (genetik, hujayra metabolizmi va boshqalar) va tashqi (UV ta’siri, ifloslanish, tamaki chekish va h.k.)[15-17]

Cistanche qarishga qarshi bo'lishi mumkin

Dengiz o'tlari bioaktivlaridan dermo-kosmetika sanoati uchun yuqori qo'shilgan mahsulot manbalari sifatida foydalanish yangi paydo bo'ldi. Ushbu bioaktiv birikmalar orasida ulvanlar yuqori salohiyatga ega. Darhaqiqat, so'nggi yillarda iste'molchilarning tabiiy mahsulotlarga bo'lgan talablari ortib bormoqda, bu dengiz mahsulotlari va ayniqsa dengiz o'tlarini terining go'zalligi va sog'lig'iga qaratilgan tabiiy ingredientlarning qiziqarli manbasiga aylantiradi [18-22]. Kosmetik mahsulotlarning maqsadi bo'lgan teri uchta asosiy qatlamdan iborat: epidermis, dermis va gipodermis.cistanche nimaDermis epidermisni qo'llab-quvvatlaydi va fibroblastlar deb nomlanuvchi muhim teri hujayralarini o'z ichiga oladi. Epidermis ostida joylashgan papiller dermisning asosiy hujayralari bo'lgan fibroblastlar asosan hujayradan tashqari matritsani (ECM) sintez qiladi va tashkil qiladi. ECM turli xil makromolekulalardan iborat, jumladan kollagenlar (quruq vaznning 70 foizi), asosan I va III turdagi, elastin (2-4 foiz), glikoproteinlar (fibronektin, laminin va boshqalar), glikozaminoglikanlar (GAG) yoki sulfatlangan (geparan). sulfat, dermatan sulfat, keratan sulfat, xondroitin sulfat) va sulfatlanmagan (gialuron kislotasi), proteoglikanlar va MMP (Matrix Metalloproteinaza) kabi parchalanuvchi komponentlar [23,24]. I-toifa kollagen umumiy kollagenning 80 foizini tashkil qiladi [25] va teri dermisi ECM ning asosiy tarkibiy qismlaridan biri bo'lib, terining elastikligi, moslashuvchanligi va kuchlanishida ishtirok etadi. I-toifa kollagen COL1Al va COL1A2 genlari tomonidan kodlangan ikkita cl zanjiri va bitta c2 zanjiridan tashkil topgan geterotrimer, uch spiralli oqsildir [26]. I va II turdagi fibrilyar kollagenlar umumiy kollagenning 90 foizdan ortig'ini tashkil qiladi va teri bilan chambarchas bog'liqdir [27,28]. II turdagi kollagen yosh terida keksa teriga qaraganda ko'proq tarqalgan va ayniqsa jarohatni davolashda ishtirok etadi [29,30]. ECM yig'ilishi uchun molekulyar tarmoqni yaratish uchun GAGlar oqsillar bilan bog'lanadi va I turdagi kollagen bilan o'zaro ta'sir qiluvchi proteoglikanlar (masalan, dekorin yoki versikan) hosil qiladi [31] ECM ichida ECM katabolik yo'lining fermentlari bo'lgan MMPlar, Yashirin yoki faol shaklda ularning faoliyatini tartibga soluvchi TIMPlar deb nomlanuvchi metalloproteinazalarning to'qima inhibitori bilan bog'langan [32]. MMP-1(kollagenaza-1) I turdagi kollagen parchalanishi uchun mas'ul bo'lgan asosiy fermentdir va TIMP-1 uning tegishli inhibitoridir [334]. Fibroblastlar ECM gomeostazining asosiy regulyatorlari hisoblanadi. I va II turdagi kollagenlar, GAGlar yoki TIMPlar va MMPlar kabi katabolizmda ishtirok etuvchi teri ECM komponentlari o'rtasidagi muvozanat va sintezning birlashishi ushbu ECM ning yangilanishi va davomiy qayta tuzilishiga imkon beradi[25]. Terining qarishida , asosiy oqibat fibroblast proliferatsiyasining kamayishi bilan ECM regulyatsiyasining nomutanosibligi, I turdagi kollagen sintezi, GAG sekretsiyasi va TIMP{24}} sintezining sezilarli pasayishi bilan ECM komponentlari darajasining modulyatsiyasi va MMP-1 darajasi [24,35].

Hozircha faqat bir nechta tadqiqotlar Ulva sp.ning ta'sirini o'rgangan. fibroblast teri hujayralarining proteomik va transkriptomik darajadagi metabolizmi bo'yicha fraktsiyalar [36-39]va hozirgi kunga qadar EAE jarayonidan olingan Ulua poli- va oligosakkarid fraktsiyalarida proteomik va transkriptomik darajada to'liq tadqiqot o'tkazilmagan.Qarishga qarshi sistancheShu nuqtai nazardan, ushbu tadqiqot in vitro sharoitida Ulva sp. dan poli- va oligosakkarid fraktsiyalarining ta'sirini o'rganadi. inson teri fibroblastlari metabolizmi bo'yicha EAE yangi yashil texnologiyasidan olingan. Ularning fibroblast proliferatsiyasi va hayotiyligiga hamda proteomik va transkriptomik darajalarda ECM anabolizmi va katabolizmiga ta'siri ularning terini parvarish qilishdagi potentsialini (masalan, qarishga qarshi) ta'kidlash uchun o'rganildi.

2. Natijalar

2.1.Ulva sp.ning poli-va oligosaxarid fraksiyalari.

EAE dan turli xil biokimyoviy tarkib va ​​molekulyar og'irlik taqsimotini namoyish etadi

Poli- va oligosakkarid fraksiyalarini ishlab chiqarish mexanizmlari Materiallar va usullar bo'limida batafsil yoritilgan: "4.2 Poli-va oligosaxarid fraksiyalarini ishlab chiqarish va tavsiflash". Oldingi batafsil biokimyoviy tavsif tahlillari (uglevodlar, uronik kislotalar, sulfat guruhlari va molekulyar oqsillar) Ulloa sp dan poli- va oligosakkarid fraksiyalarining vazn taqsimoti. EAE dan olingan [36]. Ma'lumotlar 1-jadvalda birlashtirilgan.

Qisqacha aytganda, xom ulvanlar (UE) va dializlangan ulvanlarning (DS-UE) polisaxarid fraktsiyalari 23.5-37,4 foiz uglevodlar,18.5-37 bo'lgan yuqori molekulyar og'irlikdagi ulvanlardan (xom furgonlardan) iborat. 0 foiz uron kislotalari, 29.9-49,1 foiz sulfat guruhlari va 10.5-12,8 foiz oqsillar. Uglevodlar tarkibi asosan ramnoz (50 foiz) va glyukuron kislotasi (11 foiz) edi. DS-UE fraktsiyasi UE fraktsiyasiga qaraganda ulvanlarga sezilarli darajada boy. Oligosakkarid fraksiyalari, HzO2 dan depolimerlangan furgonlar (DEP-HD PP-UE) va amberlit qatronidan (DEP-AD PP-UE) depolimerizatsiyalangan furgonlar 24.4-30,4 foiz uglevodlar ( ramnoz 44.9-55.4 foiz va glyukuron kislotasi 7.5-11.0 foiz ), 21.6-30.8 foiz uron kislotalari va 12.8-16.8 foiz. oqsillar.

Biroq, depolimerizatsiya jarayoni sulfatlarning qisman yo'qolishiga olib keldi (DEP-ADPPda aniqlanmagan va DEP-HD PP-UEda atigi 6,6 foiz). Oligosakkarid fraktsiyalarining molekulyar og'irligi (Mw) taqsimoti DEP-HD PP-UE uchun o'rtacha past Mw 8kDa va 1,5 kDa bilan DEP-AD PP-U uchun pastroq ekanligini ko'rsatdi.

2.2.Ulva sp.ning poli-va oligosaxarid fraksiyalari. Metabolik faollikni rag'batlantirish, lekin fibroblastlarning hayotiyligiga ta'sir qilmaydi

Oddiy inson teri fibroblastlarining (NHDF) metabolik faolligi, 48 soat - poli-va oligosakkarid Ulloa fraktsiyalariga (48 soat davomida 50 va 100 ug/ml) ta'sir qilish WST -1 tomonidan baholandi (1-rasm). Ushbu tajribalarda (n=9) ​​EAE dan Ullva fraktsiyalari nazorat bilan solishtirganda fibroblastlarning proliferatsiyasini plyus 68 foizgacha oshirdi.cistanche beefíciosMetabolik faollikning sezilarli o'sishi (p<0.001)were observed="" for="" both="" ue="" and="" ds-ue="" at="" 50="" and="" 1000="" ug/ml.="" oligosaccharide="" fractions="" exhibited="" a="" higher="" and="" more="" significant="" rise="" of="" metabolic="" activity="" at="" 100="" ug/ml="" (p=""><0.001) than="" at="" 50="" ug/ml(no="" significance="" for="" dep-hd="" pp-ue="" and="" lower="" significance,=""><0.05, for="" dep-ad="">

Ushbu ta'sirlar hujayra toksikligi bilan bog'liq emasligini aniqlash uchun Ulou ekstrakti bilan ishlov berilgan hujayralarning hayotiyligi 48 soatlik inkubatsiyadan keyin CytoTox96 daraja tahlili yordamida LDH (laktat dehidrogenaza) chiqarilishini o'lchash orqali baholandi (n=3) (rasm). 2). Sitotoksiklik tahlili shuni ko'rsatdiki, barcha fraktsiyalar nazorat bilan solishtirganda sezilarli sitotoksiklik ko'rsatmaydi.

2.3.Ulva sp.ning poli-va oligosaxarid fraksiyalari. Fibroblastlarda hujayradan tashqari matritsa metabolizmini rag'batlantirish

Poli- va oligosakkarid Ulloa fraktsiyalarining fibroblast sulfatlangan va sulfatlanmagan glikozaminoglikanlar (GAG) sinteziga ta'siri 48 soatlik inkubatsiyadan so'ng (n=4) Alcian ko'k bo'yash bilan baholandi (3-rasm). Sintezning sezilarli o'sishi faqat UE va DS-UE uchun 100 ug/ml da ikkala sulfatlangan (p) ni hisobga olgan holda kuzatildi.<0.01,+39% and="" +51%,respectively)="" and="" non-sulfated="" gags=""><0.05,+44% and="" +57%="">

Shunisi qiziqki, eng boy ulvan fraktsiyasi bo'lgan DS-UE GAG sintezini eng ko'p kuchaytirdi. 50 ug/ml da UE va DS-UE sulfatlanmagan GAG sintezini oshirdi, ammo sezilarli darajada emas (plyus mos ravishda 14,2 foiz va plyus 22,7 foiz). 1000 ug/ml da DEP-AD PP-UE oligosakkarid fraktsiyalari sulfatlanmagan GAG sintezini biroz kamaytirdi, lekin sezilarli darajada emas (-3 foiz) va DEP-HD PP-UE 100 ug/da GAG sintezini biroz kuchaytirdi, lekin sezilarli darajada emas. ml (sulfatlanganlar uchun ortiqcha 4,1 foiz va sulfatsizlar uchun ortiqcha 10,9 foiz).

Umumiy kollagen sintezi (4-rasm) fibroblastlar poli- va oligosakkarid Ulloa fraksiyalariga (n=7 100 ug/ml va n=6 50 ug/ml) 48 soat ta'sir qilgandan keyin Red Sirius tahlili bilan baholandi. .

Barcha fraktsiyalar kollagen sintezida konsentratsiyaga bog'liq o'sishni ko'rsatdi. Nazorat bilan solishtirganda 50 ug/ml da barcha fraksiyalarda kollagen sintezining chegaraviy va ahamiyatsiz pasayishi qayd etildi. Aksincha, 1000 ug/ml da barcha fraksiyalar umumiy kollagen sintezini oshirdi va UE uchun sezilarli darajada (plyus 22 foiz, p)<><0.01),and dep-hd=""><>

Poli- va oligosakaridlardan olingan EAE fraktsiyasining I turdagi kollagen sinteziga (n=6) va MMP-1 sinteziga (n=4) ta'siri Elishay tahlillari bilan baholandi (5-rasm).

Barcha fraktsiyalar I turdagi kollagen sintezini va MP{0}} sintezini kuchaytirdi, lekin har doim ham sezilarli darajada emas. I-toifa kollagen sintezining oshishi konsentratsiyaga bog'liq edi. Polisaxarid fraktsiyalari, UE va DS-UE, 1000 ug/ml, sezilarli darajada （p<05）increase type="" i="" collagen="" synthesis="" (+122%,="" and="" +217%="" respectively)="" and="" mmp-1="" synthesis="" (+309%="" and="" +169%="">

100 ug/ml dagi poli- va oligosakkarid Ulloa fraktsiyalarining fibroblastlar ta'siridan 48 soat o'tgach, I (n=5) va Ⅲ(n=4) turdagi kollagenlarning sinteziga ta'siri. MMP-1(n=6) va TIMP-1(n=5) ​​ishlab chiqarish umumiy yo'lak oqsili usulidan foydalangan holda normalizatsiya usuli bilan Western blot (WB) tahlili bilan baholandi ( 6-rasm).

Shakl 6a, e va WB da barcha fraktsiyalar uchun mos ravishda etuk turdagi I kollagen (≈130kDa) va etuk tip III kollagen (≈190 kDa) sintezining ko'payishi ta'kidlangan. I-toifa kollagenning 6c-rasmida va III-toifa kollagenning 6g-rasmidagi oqsil miqdorini aniqlash Ulloa sp.ning ikkala poli- va oligosakkaridlari ishtirokida ularning sintezining NS (statistik jihatdan ahamiyatli emas) ortishi aniqlangan. kasrlar. Shu bilan birga, 6b,d-rasmdagi WB bizga muhim miqdorni aniqlashga imkon berdi (p).<05）increase of="" mmp-1="" production="" （≈50kda）for="" polysaccharide="" fractions="" and="" not="" significant="" for="" oligosaccharide="" ulloa="" eae-derived="" fractions="" dep-ad="" pp.="" ue="" and="" dep-hd="" pp-ue.="" wb="" quantification="" of="" timp-1="" production="" （≈20kda）,="" available="" in="" figure="" 6f,h,="" showed="" only="" a="" significant="" increase="" in="" presence="" of="" the="" dep-hd="" pp-ue="" fraction=""><0.05), while="" other="" fractions="" had="" no="" significant="">

MMP{0}} kollagenaza faolligi 100 ug/ml （7a-rasm） poli- va oligosakkarid Ulloa fraktsiyalari ishtirokida zimografiya tahlili bilan aniqlandi, miqdori aniqlandi va 48 soatlik fibroblastlar ta’siridan so‘ng (n) nazorat bilan solishtirildi (7b-rasm). =4).

Natijalar shuni ko'rsatdiki, poli- va oligosakkarid Ulva sp. fraksiyalari fibroblastlarning MMP{1}} faolligini sezilarli darajada oshirmagan.

2.4.Ulva sp.ning poli-va oligosaxarid fraksiyalari. Fibroblastlarning ECM gen ifodasini differentsial modulyatsiya qilish

Poli- va oligosakkarid Ulloa EAE-dan olingan fraktsiyalarning ta'siri bir nechta hujayradan tashqari matritsa komponentlarining (COL1A1, COL1A2, COL3A1, MMP-1 va TIMP-1) mRNK barqaror holat darajalariga o'rganildi (n) =4)(8-rasm).

Biz 1000 ug/ml dagi barcha fraktsiyalar sezilarli darajada kamayganini payqadik (p<0.01 and=""><05)col1a1 mrna="" steady-state="" levels="" (figure="" 8a).="" in="" contrast,="" we="" noted="" that="" all="" fractions="" increased="" mmp-1="" mrna="" level="" expression="" significantly="" (p="" <="" 0.05)="" for="" ue="" at="" both="" concentrations="" and="" ds-ue="" at="" 50="" ug/ml="" only="" (figure="" 8c).="" timp-1="" mrna="" steady-state="" level="" was="" not="" significantly="" changed,="" but="" dep-hd="" pp-ue="" and="" dep-ad="" pp-ue="" reduced="" it="" not="" significantly="" at="" 50="" ug/ml="" (figure="" 8e).="" the="" col1a2="" mrna="" steady-state="" level="" (figure="" 8b)="" is="" enhanced="" (ns)="" for="" both="" ue="" concentrations="" and="" ds-ue="" at="" 50="" ug/ml.="" however,="" it="" is="" lower="" at="" 1000="" ug/ml="" for="" ds-ue="" (ns),="" dep-hd="" pp-ue,="" and="" dep-ad="" pp-ue="" (only="" significant="" at="" 1000="" ug/ml="" for="" the=""><0.05). polysaccharide="" fractions,="" ue="" and="" ds-ue,="" raised="" col3a1="" mrna="" level="" expression="" significantly=""><0.05) at="" 1000="" ug/ml="" and="" at="" 50="" ug/ml="" for="" ue="" (ns="" for="" ds-ue)(figure="" 8d).="" oligosaccharide="" fractions,="" dep-hd="" pp-ue,="" and="" dep-ad="" pp-ue,="" at="" 1000="" ug/ml="" raised="" not="" significantly="" col3a1="" mrna="" level="" expression="" and="" reduced="" it="" at="" 50="" μg/ml（significant="" only="" for="" dep-ad=""><>

2-jadvalda 1000 ug/ml dagi fraksiyalarga fibroblast ta'siridan keyin gen mRNK barqaror holat darajasi bo'yicha birlashtirilgan natijalar ko'rsatilgan.

2-jadvalda UE sezilarli darajada pasayganligi ko'rsatilgan (p<0.01)col1al and="" increased="" signifi-cantly=""><0.05) mmp-1="" and="" col3a1,="" and="" not="" significantly="" col1a2mrna="" steady-state="" levels.="" for="" ds-ue,="" dep-hd="" pp-ue,="" and="" dep-ad="" pp-ue,="" similar="" mrna="" steady-state="" levels="" with="" a="" decrease="" in="" col1a1=""><0.01), in="" col1a2(only="" significant=""><0.05 for="" dep-ad="" pp-ue),="" increase="" in="" col3a1="" (only="" significant=""><0.05 for="" ds-ue),="" increase="" in="" mmp-1(ns),="" and="" no="" significant="" change="" in="" timp-1="" mrna="" expression="" were="">

Ushbu maqola Mart. Giyohvand moddalar 2021, 19, 156. https://doi.org/10.3390/md19030156 https://www.mdpi.com/journal/marinedrugs