Rozhodovanie o tom, čo jesť, aby ste si udržali mladistvú a zdravú pokožku, sú ťažké problémy

Pre viac informácií prosím kontaktujte

Abstrakt:Vplyv stravy na starnutie pokožky sa stal zaujímavou témou výskumu. Predchádzajúce štúdie sa väčšinou zameriavali na priaznivé účinky kolagénových peptidov pochádzajúcich z morských organizmov na starnúcu pokožku pri perorálnom podávaní, zatiaľ čo priaznivé účinky kolagénových peptidov pochádzajúcich z hydiny na starnúcu pokožku boli hlásené len zriedka. V tejto štúdii boli kolagénové peptidy pripravené z kuracích kostí enzymatickou hydrolýzou a skúmal sa účinok a mechanizmus účinku perorálne podávaných kolagénových peptidov na zmiernenie starnutia kože vyvolaného UV žiarením v kombinácii s D-galaktózou. Výsledky ukázali, že kolagén z kuracích kostí mal typické vlastnosti kolagénu a kolagénové peptidy z kuracích kostí (CP) boli hlavne malomolekulárne peptidy s molekulovou hmotnosťou<3000 da.="">predĺženie života cistancheExperimenty in vivo ukázali, že CPs mali významný zmierňujúci účinok na starnúcu pokožku, čo sa prejavilo zmenami v zložení a štruktúre starnúcej pokožky, zlepšením hladiny antioxidantov v koži a inhibíciou zápalu; úľavový účinok pozitívne koreloval s dávkou CP. Ďalšie skúmanie ukázalo, že CP najprv znižujú úroveň oxidácie kože, inhibujú expresiu kľúčového transkripčného faktora AP-1 (c-Jun a c-Fos), potom aktivujú signálnu dráhu TGF-/Smad na podporu syntézy kolagénu , inhibujú expresiu MMP-1/3 na inhibíciu degradácie kolagénu a inhibujú zápal kože na zmiernenie starnutia kože u myší. Okrem toho kožný transkriptóm zistil, že lyzozómy aktivované po perorálnom podaní CP môžu byť dôležitou cestou pre CP v boji proti starnutiu pokožky a zaslúžia si ďalší výskum. Tieto výsledky naznačujú, že CP môžu byť použité ako funkčná výživová zložka proti starnutiu.

Ak chcete vedieť viac, kliknite sem

Kľúčové slová:kolagénové peptidy; proti starnutiu; kožný transkriptóm; syntéza kolagénu; lyzozómy

1. Úvod

Zdravotná éra, presné dodržiavanie zdravej výživy, určovanie úlohy výživy pri starnutí pokožky a rozhodovanie o tom, čo jesť na udržanie mladistvej a zdravej pokožky, sú ťažké problémy. Koža je najväčší orgán tela, ktorý sa skladá z epidermis, dermis a podkožnej vrstvy. Pôsobí ako bariéra na ochranu tela pred vonkajšími faktormi a zohráva úlohu aj v oblasti zdravia a krásy[1]. Starnutie pleti je komplexný proces, ktorý sa delí na chronologické starnutie a fotostarnutie a ovplyvňujú ho vnútorné aj vonkajšie faktory. Medzi hlavné charakteristiky patrí akumulácia makromolekulárneho poškodenia v bunke, pokles funkcie kmeňových buniek (podpora obnovy tkaniva) a postupná strata fyzickej integrity kože [2]. Medzi hlavné molekulárne mechanizmy, ktoré spôsobujú starnutie pokožky, patrí najmä oxidačný stres, skracovanie telomér, poškodenie DNA, genetická mutácia, regulácia mikro-RNA, pokročilá akumulácia koncových produktov glykácie a starnutie zápalu [3]. Fotostarnutie je kožná epidermálna hyperplázia, vysušenie a degradácia extracelulárnej matrice vyvolaná ultrafialovým žiarením.cistanche nzHlavnou príčinou fotostarnutia sú reaktívne formy kyslíka (ROS) generované ultrafialovým žiarením, ktoré sprostredkúvajú expresiu matrixových metaloproteináz (MMP) a prokolagénu typu I prostredníctvom signálnych dráh, ako je signalizácia mitogénom aktivovaná proteínkináza (MAPK). dráhy, čo vedie k degradácii extracelulárnej matrice (ECM) v koži a apoptóze fibroblastov [4]. V posledných rokoch sa udržanie zdravia pokožky a oddialenie starnutia stalo populárnym a hľadanie prírodných zložiek, ako sú bioaktívne peptidy a polyfenoly s antioxidačnými funkciami a funkciami proti starnutiu, sa stalo hotspotom výskumu [5].

Kolagén má však veľkú molekulovú hmotnosť a je ťažké ho priamo absorbovať a využiť, zatiaľ čo malomolekulárne kolagénové peptidy po hydrolýze kolagénu majú silnejšiu biologickú aktivitu a vysokú mieru absorpcie [6]. Široké využitie kolagénu v potravinách, medicíne, tkanivovom inžinierstve, kozmetike a iných oblastiach medzitým urobilo z kolagénových peptidov s nižšou molekulovou hmotnosťou, vyššou absorpčnou účinnosťou a silnejšou biologickou aktivitou nového favorita vo výskume funkčných potravín a medicíny[{{1 }}]. Kolagénové peptidy sú malé, obsahujú 2-20 aminokyselinové zvyšky získané po hydrolýze kolagénu. Používajú sa ako doplnok stravy pri liečbe starnutia kože kvôli ich potenciálnym protizápalovým a antioxidačným funkciám a regulácii imunity a účinkom antioxidácie a proliferácie na kožné fibroblasty [10].

Cistanche môže proti starnutiu

Po perorálnom podaní sú kolagénové peptidy absorbované vo forme malých peptidov a rýchlo transportované do krvi a prípadne do obličiek, kože, kĺbov a iných tkanív, kde sú uskladnené a použité. Po 14 dňoch zostali hladiny rádioaktivity vysoké v koži myší, ktorým boli sondou podávané kolagénové peptidy označené C14-. Kolagénové peptidy dokáže telo takmer úplne absorbovať a využiť, zatiaľ čo miera absorpcie a využitia kolagénu je len 50-60 percent [6,11-13]. V posledných rokoch sa všeobecne uvádza, že hydrolyzáty kolagénu z rybej kože, rybej šupiny, hovädzej kosti, kravskej kože a bravčovej kože majú priaznivé účinky na zmiernenie starnutia kože a výskumníci im venovali značnú pozornosť. Napríklad kolagénové peptidy izolované z kože kapra striebristého podporujú syntézu prokolagénu a inhibujú expresiu proteínov AP-1, MMP-1 a MMP-3 aktiváciou dráhy TGF-/Smad, aby sa zabránilo degradácia kolagénu a oprava fotostarnutých kožných buniek [14]. Perorálne podávanie hovädzích kolagénových peptidov môže zlepšiť relaxáciu pokožky, zvýšiť obsah kolagénu a antioxidačnú enzýmovú aktivitu, opraviť kolagénové vlákno a normalizovať pomer kolagénu v koži u starnúcich myší [15]. Kolagénové peptidy z rôznych zdrojov však majú rôzne účinky. Množstvo a štruktúra vysoko aktívnych peptidov v krvi po perorálnom podaní kolagénových peptidov závisí od zdroja kolagénu[10]. Ochranný účinok kolagénového peptidu extrahovaného z kože sliepok proti UVA-indukovanému poškodeniu fibroblastov bol lepší ako účinok kolagénového peptidu extrahovaného z kože prasiat, kráv alebo tilapie a jeho účinok bol ekvivalentný s tripeptidom odvodeným od kolagénu (Gly-Pro -Hyp)[16]. Náboženské presvedčenia a obavy z chorôb (ako je choroba šialených kráv) viedli ľudí k postupnej zmene smeru vývoja kolagénu a jeho produktov od suchozemských cicavcov k hydine a morským organizmom [17]. Kuracia kosť ako hlavný vedľajší produkt pri spracovaní hydiny je sľubným zdrojom kolagénových produktov. Nielenže znižuje plytvanie zdrojmi a znečisťovanie životného prostredia, ale umožňuje aj efektívne využitie vedľajších produktov. Preto sme v tejto štúdii použili kolagénové peptidy z kuracích kostí ako suroviny s nahými myšami ošetrenými D-galaktózou a UV žiarením na vyvolanie starnutia kože, ako model na vyhodnotenie účinku perorálneho podávania kolagénového peptidu na zmiernenie starnutia kože v myši a určiť príslušný mechanizmus.

2. Materiály a metódy

2.1. Materiály, chemikálie a zvieratá

Kuracie farmy Yunnan Agricultural University (Kunming, Čína) poskytli utratené sliepky, ktoré boli oddelené, vysušené a rozdrvené, aby sa získala kuracia kostná múčka. Súpravy su-peroxiddismutázy (SOD), katalázy (CAT) a glutatiónperoxidázy (GSH-PX) boli zakúpené od Soleibao Biotechnology Co., Ltd. (Peking, Čína). Hydroxyprolín (HYP), interleukín-1 (IL-1 ), matrix metaloproteináza-1/3 (MMP-1/3), prokolagén typu I a kyselina hyalurónová( HA) súpravy na imunoanalýzu spojenú s enzýmom (ELISA) boli zakúpené od Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute (Nanjing, Čína). Zdravé samice bezsrstých myší BALB/C (18±2 g, šesť týždňov staré) boli zakúpené od Nanjing Junke Bioengineering Corporation, Ltd. (Nanjing, Čína) s číslom povolenia: SCXK(SU)2016-0010. Pepsín a papaín boli zakúpené od Aladdin Biochemical Technology Co., Ltd. (Shanghai, Čína) a ďalšie chemikálie boli analytickej kvality. So všetkými myšami sa zaobchádzalo v súlade s predpismi Starostlivosti o laboratórne zvieratá v provincii Yunnan a boli schválené Výborom pre starostlivosť a používanie zvierat Yunnan Agricultural University (ID schválenia: YAUACUC01).

2.2. Príprava kolagénu a zloženie aminokyselín

Extrakcia a zloženie aminokyselín kolagénu z kuracích kostí sa riadili metódou opísanou Lieut al. [18] s miernymi úpravami. Prášok z kuracích kostí sa zamiešal a namočil do 0.05 M NaOH, 10 percent n-hexánu a 0.25 roztoku MEDTA (pH 7,5) pri pomer 1/10 (m/o). V každom kroku sa vzorka upravovala 36 hodín a namáčací roztok sa menil každých 6 hodín, aby napučal kostný prášok a odstránil z kostného prášku nekolagénové proteíny, tuk a minerály. Vzorka sa po každom kroku premyla čistou vodou do neutrality. Vopred upravená kuracia kostná múčka sa zmiešala s 0,5 M ľadovou kyselinou octovou obsahujúcou 0,1 percenta (hmotnosť/objem) pepsínu v pomere tuhá látka ku kvapaline 1:10 (hmotnosť/objem) a kontinuálne sa miešala a extrahovala pri 4 stupňoch. 48 h. Potom sa prefiltroval a filtrát sa centrifugoval pri 15,000xg počas 15 minút pri 4 stupňoch.veľkosť penisu cistancheSupernatant sa upravil na 7.{1}0,8 roztokom NaOH a pridal sa NaCl na konečnú koncentráciu 1,5 M. Potom, čo sa zmes 12 hodín nerušila pri 4 °C, aby sa vysolila, sa zrazenina kolagénu odstredila pri 15,000×g počas 15 minút pri 4 stupňoch, potom rozpustený s 0,5M kyselinou octovou, dialyzovaný v čistej vode, lyofilizovaný a konečným produktom bol kolagén z kuracích kostí.

Aminokyselinové zloženie kolagénu z kuracích kostí bolo stanovené automatickým analyzátorom aminokyselín Sykam S433D (Mníchov, Nemecko). Určité množstvo vzorky kolagénu, ktoré sa má testovať, sa odobralo do uzavretej skúmavky, pridalo sa 10ml6 M HCl a hydrolyzovalo sa pri 110 stupňoch počas 24 hodín. Hydrolyzát sa skoncentroval prefukovaním dusíkom a znova sa rozpustil v 20 ml pufra kyseliny citrónovej. Po mikrofiltrácii s 0,22 μm mikroporéznou membránou sa 20 μl hydrolyzátu odobralo na analýzu aminokyselinového spektra. Obsah aminokyselín vo vzorke bol vyjadrený v percentách.

2.3. Príprava a distribúcia molekulovej hmotnosti kolagénových peptidov (CP)

Podľa výsledkov nášho predchádzajúceho optimalizačného procesu boli CP pripravené s použitím papaínu v pomere enzýmu k substrátu 1:40 (hmotnostný pomer). Po úprave pH na 7 a enzymatickej hydrolýze pri 63 stupňoch počas 5 hodín sa enzým inaktivoval vo vriacom vodnom kúpeli počas 15 minút. Enzýmový hydrolyzát bol odsolený a lyofilizovaný, znovu rozpustený v 0,1 % roztoku kyseliny mravčej a centrifugovaný, čím bol získaný supernatant. AQ Exactive HF Orbitrap hmotnostný spektrometer s vysokým rozlíšením-OE-HF (Thermo Fisher, Waltham, MA, USA), vybavený elektrosprejovou ionizáciou (ESI), sa použil na analýzu hydrolyzátu kolagénu v režime úplného skenovania 350-1800 m/z a výsledky sa získali a analyzovali pomocou Proteome Discoverer

2.1 softvér

2.4. Test na zvieratách

Samice BALB/bezstoličiek (n {{0}}) boli držané v miestnosti za kontrolovaných podmienok teploty (24±1 stupňa), vlhkosti (60}±5 percent) a 12 h cyklus deň-noc počas jedného týždňa. Bol im poskytnutý ad libitný prístup k potrave a vode. Po jednom týždni adaptácie boli myši náhodne rozdelené do nasledujúcich piatich skupín (n =11 na skupinu): (i). Normálna skupina (N): UV neexponované; perorálne podávanie 0,4 ml fyziologického roztoku denne. (ii). Modelová skupina (M): vystavená UV žiareniu plus D-galaktóza (0,2 ml); perorálne podávanie 0,4 ml fyziologického roztoku denne. (i). Skupina kolagénových peptidov s nízkou dávkou (LCP): vystavená UV žiareniu plus D-galaktóza (0,2 ml); orálne

podávanie 0,4 ml CP (dávka: 200 mg kg-1 telesnej hmotnosti) denne. (iv). Skupina kolagénových peptidov so strednou dávkou (MCP): vystavená UV žiareniu plus D-galaktóza; ústne

podávanie 0,4 ml CP (dávka:500 mg:kg-1 telesnej hmotnosti) denne.

(v). Skupina vysokodávkových kolagénových peptidov (HCP): vystavená UV žiareniu plus D-galaktóza; perorálne podávanie 0,4 ml CP (dávka: 1000 mg·kg-1 telesnej hmotnosti) denne.

Liečba D-galaktózou sa uskutočnila subkutánnou injekciou 0,2 ml 10 percentného roztoku D-galaktózy do zadnej časti krku myši (dávka: 1.0g/ kg-1telesnej hmotnosti) denne. UV ožarovanie sa uskutočnilo pomocou 40 W UVA{10}} LAMPY (O-panel, Cleveland, USA, maximálna vlnová dĺžka: 340 nm), vzdialenosť medzi lampou a chrbtom myší bola 30 cm (230 m J/ cm-) a ožarovanie trvalo 30 minút každý deň počas siedmich týždňov (49 dní). Intenzita žiarenia bola meraná UVA365-rádiometrom (Xinbao Keyi Electronic Technology Co., Ltd., Xi'an, Čína). Jednu hodinu po ošetrení D-galaktózou a UV žiarením sa myšiam každý deň perorálne podávalo 0,4 ml CP. Po poslednom ožiarení sa myši anestetizovali, zvážili a z tkanív sa odobrali vzorky na následnú analýzu.

2.5. Vlhkosť pokožky, viscerálny index a prírastok telesnej hmotnosti

Vlhkosť pokožky bola stanovená podľa ISO 1442 a viscerálny index bol vypočítaný pomocou nasledujúcej rovnice: viscerálny index (g/kg)=viscerálna hmotnosť/telesná hmotnosť.

2.6. Oxidačný stres, obsah HA a HYP v pokožke

Vzorky kože sa homogenizovali s deväťnásobným množstvom normálneho fyziologického roztoku (w/w) v ľadovom kúpeli s tkanivovým homogenizátorom (TGrinder OSE-Y30, Tiangen Biochemical Technology Co., Ltd., Peking, Čína) a potom sa odstredili pri 2000 ×g a 4 stupne počas 10 minút. Aktivity superoxiddismutázy (SOD), katalázy (CAT), glutatiónperoxidázy (GSH-PX) a obsahy kyseliny hyalurónovej (HA) a hydroxyprolínu (HYP) v odobratom supernatante boli stanovené podľa metódy opísanej v návode. zodpovedajúce príslušným súpravám.

2.7. Histologické vyšetrenie kože

Vzorky myšacej kože boli fixované v 4% roztoku paraformaldehydu počas 24 hodín, dehydratované, zaliate do parafínu a nakrájané na plátky. Kožné rezy boli zafarbené hematoxylínom a eozínom (HE) a pozorované dopredným fluorescenčným mikroskopom ECLIPSE CI-E (Nikon, Japonsko). Hrúbka epidermis a dermis kože bola hodnotená pomocou softvéru Halcon 13.0.1.1 (MVTec, Mníchov, Nemecko).

2.8. Sekvenovanie kožného transkriptómu

2.8.1. Extrakcia RNA, konštrukcia knižnice a sekvenovanie transkriptómov

Celková RNA sa extrahovala z kože myší pomocou súpravy RNeasy Mini Kit (Tiangen Biochemical Technology Co., Ltd., Peking, Čína) podľa pokynov výrobcu. Čistota a koncentrácia RNA sa kontrolovala použitím spektrofotometra kaiaoK5500 (Kaiao, Peking, Čína); Integrita RNA bola hodnotená pomocou súpravy RNA Nano 6000 Assay Kit a systému Bioanalyzer 2100 (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA). Analýza transkripčného sekvenovania každej vzorky bola uskutočnená spoločnosťou Biolinker Technology Company Limited (Kunming, Čína).cistanche prášokStručne, klastrovanie indexovo kódovaných vzoriek sa uskutočnilo na systéme generovania klastrov cBot pomocou HiSeq PE Cluster Kit v4-cBot-HS (Illumina) podľa pokynov výrobcu. Po vytvorení klastra sa knižnice sekvenovali na platforme Illumina a vygenerovali sa 150 bp párové čítania.

2.8.2. Bioinformatické analýzy údajov o sekvenovaní RNA

Analýza obohatenia génovej ontológie (GO) a Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) diferenciálne exprimovaných génov (DEG) sa uskutočnila pomocou balíka klastrového analyzátora jazyka R. Keď bola p-hodnota menšia ako 0,05, položky a cesty obohatené o GO a KEGG sa považovali za významné.

2.8.3. Reverzná transkriptáza-polymerázová reťazová reakcia (qRT-PCR)

QRT-PCR sa uskutočnila tak, ako už bolo opísané [19].

2.9. Wester1 Blot

Podľa spôsobu opísaného Parkom a kol. [20] sa uskutočnila analýza Western blot (WB) na kvantifikáciu expresie proteínov súvisiacich so starnutím kože u myší. Koncentrácia proteínu v kožnom lyzáte v každej liečenej skupine bola kvantifikovaná pomocou súpravy BCA, oddelená pomocou SDS-PAGE (10 percentný akrylamidový gél), prenesená na PVDF membránu, blokovaná 5 percentami odstredeného mlieka a inkubovaná s vhodným množstvom primárnej protilátky (TGF-bl, c-Fos, c-Jun, Samd2/3 a -aktín) pri 4 stupňoch cez noc. Po premytí TBST boli vzorky zmiešané so sekundárnymi protilátkami a inkubované pri teplote miestnosti počas 1 hodiny. Na detekciu špecifických proteínov sa použil ChemiDoc XRS plus chemiluminiscenčný gélový zobrazovač (BioRAD, Hercules, CA, USA). Image ]softvér sa použil na kvantifikáciu expresie cieľového proteínu v každej liečenej skupine a výsledky boli reprezentované hodnotami hustoty normalizovanými na -aktínový proteín.

2.10. ELISA

Hladiny expresie MMP-1, MMP-3, prokolagénu I. typu a IL-1 v tekutine z lýzy kože sa stanovili pomocou enzýmového imunotestu. Test sa uskutočnil podľa pokynov dodaných so súpravou.

2.11. Štatistické analýzy

Všetky výsledky boli analyzované pomocou softvéru SPSS 21 (IBM Inc., Armonk, NY, USA) prostredníctvom jednosmernej analýzy rozptylu (ANOVA) a Duncanovho testu s viacerými rozsahmi, s hladinou významnosti nastavenou na p<0.05. originpro="" 2017="" (originlab,="" northampton,="" ma,="" usa)was="" used="" to="" plot="" the="" data.="" all="" data="" were="" expressed="" as="" the="" mean="" ±standard="" deviation="">

3. Výsledky a diskusia

3.1. Aminokyselinové zloženie kolagénu

Aminokyselinové zloženie kolagénu z kuracích kostí je uvedené v tabuľke 1. Gly bola hlavnou aminokyselinou vo vzorkách, ktorá predstavovala takmer jednu tretinu (27.86 percent) celkových aminokyselín a Hyp bol hlavnou aminokyselinou. špeciálna aminokyselina v kolagéne, ktorá predstavuje 9,83 percenta. Hlavnými charakteristikami molekúl kolagénu boli opakované sekvencie Gly-XY a jedinečná trojzávitnicová štruktúra zložená z troch c reťazcov. Gly predstavoval asi jednu tretinu celkových aminokyselín, X a Y boli často prolín a hydroxyprolín, alebo to mohol byť akýkoľvek zvyšok [21]. Aminokyselinové zloženie vzorky bolo podobné zloženiu kolagénu z kuracích kostí uvedené v predchádzajúcich štúdiách a malo typické vlastnosti kolagénu [22].

3.2. Distribúcia molekulovej hmotnosti CP

Molecular weight distribution reflects the degree of collagen hydrolysis. The molecular weight of the CPs was mainly below 3000 Da(Figure 1), accounting for about 87.61%of all collagen hydrolysates, indicating that almost all of the CPs were small peptides. Many studies claim that collagen peptides with a lower molecular weight have better biological activity [23]. For example, Song et al. [24]. reported that lower molecular weight (200-1000 Da,65%)silver carp skin collagen peptides repaired UV-induced aging skin in mice more effectively than similar peptides with a higher molecular weight(>1000 Da, 72 percent). Nemecká spoločnosť Gelita však niekoľkými klinickými štúdiami preukázala, že účinok kolagénových peptidov je určený najmä stupňom ich zhody s vlastnosťami kolagénových peptidov po degradácii ľudského kolagénu, a nie molekulovou hmotnosťou kolagénových peptidov. Zistili, že produkt VERISOL⑧ s priemernou molekulovou hmotnosťou 2000 Da má najviac stimulujúci účinok na kožné fibroblasty, zatiaľ čo produkt FortigelTM s priemernou molekulovou hmotnosťou 3000 Da má špeciálny účinok na obnovu chrupavky [25-27].

3.3. Účinok perorálnych CP na zmiernenie starnutia pokožky

3.3.1. Telesná hmotnosť a index orgánov

Index telesnej hmotnosti a index orgánov sú dôležité a odrážajú zdravotný stav myší. Hmotnosť myší v každej skupine sa počas testovacieho obdobia normálne zvýšila (tabuľka 2). Priemerný prírastok hmotnosti v skupine M bol nižší ako v skupine N a prírastok hmotnosti v skupinách liečených CP bol vyšší ako v skupine M, čo naznačuje, že CP nemali žiadne vedľajšie účinky na myši. V predchádzajúcich správach bola dávka u myší liečených kolagénovým peptidom väčšinou medzi 100-1000 mg/kg telesnej hmotnosti a bezpečná dávka kolagénových peptidov z tilapie dosahovala 4,07 g/kg telesnej hmotnosti/d [{{6} }].cistanche salsa extrakt Similarly, the growth of skin-aged mice after gavage with tilapia scale collagen peptides (dose: 500 and 1000 mg/kg.bw·d)was also similar to our results [29]. The spleen plays an important role in humoral and cellular immunity, thus, the spleen index is often used to evaluate immune system function. The liver index was used to evaluate the toxicity of the tested sample. In these tests, the liver and spleen indices in the M group were lower than those in the N group, and both recovered after treatment with CPs, but there was no significant difference across the treatment groups(p>0.05). Výsledky boli podobné ako v predchádzajúcich štúdiách [30], čo naznačuje, že CP sú bezpečné a môžu mierne zlepšiť imunitu myší.

3.3.2. Zloženie pokožky

Ošetrenie UV a D-galaktózou (skupina M) významne znížilo obsah vlhkosti, HA a Hyp v koži v porovnaní s tými v skupine o 13,36 percent, 24,08 percent a 15,83 percent (p<0.05)(table 2).the="" contents="" of="" moisture,="" ha,="" and="" hyp="" in="" the="" skin="" were="" significantly="" higher="" in="" mice="" after="" the="" oral="" administration="" of="" cps="" compared="" to="" the="" contents="" of="" those="" in="" the="" mice="" of="" the="" m="" group=""><0.05). among="" the="" dose="" groups,="" the="" contents="" of="" the="" three="" skin="" components="" were="" significantly="" different="" between="" the="" lcp="" and="" hcp="" groups="" and="" were="" dependent="" on="" the="" dose="" of="" intake="" of="" cps.="" the="" hcp="" group="" had="" even="" higher="" contents="" than="" the="" n="" group,="" and="" ha="" and="" hyp="" were="" significantly="" different="" between="" the="" two="" groups="" (p=""><>

Zmeny v obsahu vlhkosti pokožky spôsobujú vrásky a ochabovanie pokožky a sú ovplyvnené zložkami matrice, ako je kožný kolagén a HA[31]. Hydroxyprolín je stabilná, bohatá a špeciálna aminokyselina v kolagéne a jej obsah môže nepriamo odrážať obsah kolagénu v pokožke, ako aj starnutie pokožky. Okrem toho HA, ktorá je vysoko exprimovaná v ECM kože, hrá dôležitú úlohu pri kontrole vodnej rovnováhy pokožky, osmotického tlaku, zadržiavania vlhkosti a elasticity ako systém na uchovávanie vody a štrukturálna zložka kože [32]. V tejto štúdii sa obsah vlhkosti, HYP a HA v pokožke výrazne zvýšil po príjme CP, čo môže súvisieť s podporou syntézy kolagénu a HA prostredníctvom CP. Okrem toho zvýšenie HYP a HA zvýšilo obsah vlhkosti.

3.3.3. Histologické zmeny kože

Histologické zmeny na koži chrbta myší po siedmich týždňoch nepretržitej liečby sú znázornené na obrázku 2. Starnúca pokožka skupiny M vykazovala vlastnosti drsného povrchu, zhrubnutej epidermy, stenčenej dermy a riedkych buniek v porovnaní s pokožkou skupiny N. Stav starnúcej kože u myší sa však zlepšil po perorálnom podaní CP, pričom sa zachovala hladká, usporiadaná a úplná štruktúra podobná štruktúre u myší zo skupiny N. Kožná dermis bola teda výrazne tenšia a epidermis bola výrazne hrubšia v skupine M ako v skupine N (p<0.05). the="" change="" in="" skin="" dermis="" and="" epidermal="" thickness="" was="" significantly="" better="" after="" treatment="" with=""><0.05), and="" the="" effect="" was="" more="" obvious="" with="" the="" increase="" in="" the="" dose="" of="" cps="" (figure="" 2).="" the="" effect="" of="" oral="" cps="" on="" the="" histological="" structure="" of="" aging="" skin="" was="" similar="" to="" that="" reported="" previously[4,28,31].="" the="" increase="" in="" the="" thickness="" of="" the="" epidermis="" might="" be="" an="" adaptive="" change="" to="" protect="" the="" skin="" from="" external="" stimuli,="" loss="" of="" skin="" moisture,="" and="" uv="" damage,="" possibly="" due="" to="" the="" increase="" in="" uv-activated="" epidermal="" growth="" factor="" receptor="" (egfr)="" that="" induces="" keratinocyte="" proliferation="" and="" epidermal="" hyperplasia[4].="" however,="" the="" mechanism="" by="" which="" oral="" cps="" alleviate="" the="" increase="" in="" epidermal="" thickness="" remains="" unclear.="" the="" dermis="" imparts="" elasticity="" and="" strength="" to="" the="" skin,="" and="" the="" degradation="" of="" ecm="" and="" the="" reduction="" in="" the="" ability="" to="" repair="" fibroblasts="" are="" the="" main="" causes="" of="" dermal="" thinning="" in="" aging="" skin.="" dermal="" thickness="" increased="" after="" the="" treatment="" with="" cps,="" which="" might="" be="" due="" to="" the="" removal="" of="" ros="" from="" the="" skin="" and="" inhibition="" of="" the="" increase="" of="" mmps="" by="" cps.="" this,="" in="" turn,="" inhibited="" the="" degradation="" of="" skin="" collagen="" and="" elastin="" (figure="" 3),="" the="" entry="" of="" cps="" into="" the="" skin,="" and="" their="" participation="" in="" the="" synthesis="" of="" collagen="" and="" ha="" [6],="" which="" was="" confirmed="" by="" the="" increase="" in="" the="" content="" of="" hyp="" and="" ha="" in="" the="" skin="" (table="">

3.3.4. Úrovne antioxidantov a zápalov pokožky

Stanovenie aktivity antioxidačných enzýmov je najčastejšie používanou metódou hodnotenia hladiny antioxidantov v organizme [28]. Ako je znázornené na obrázku 3, aktivity obsahu CAT, SOD, GSH-Px a MDA v skupine M boli významne nižšie ako v skupine N (p<0.05). administering="" cps="" effectively="" inhibited="" the="" decrease="" of="" cat,="" sod,="" gsh-px="" activities,="" and="" the="" mda="" content="" in="" the="" skin="" of="" mice,="" compared="" to="" those="" in="" the="" mice="" skin="" of="" the="" m="" group,and="" was="" positively="" correlated="" with="" the="" dose="" of="" cps;="" there="" were="" significant="" differences="" among="" the="" different="" dose="" groups=""><0.05). when="" ros,="" accumulated="" by="" skin="" oxidative="" stress,="" exceed="" the="" antioxidant="" defense="" ability="" of="" the="" body,="" they="" destroy="" the="" ecm,="" which="" is="" the="" key="" cause="" of="" skin="" aging.="" ros="" can="" cause="" the="" oxidation="" of="" lipids="" and="" proteins="" in="" the="" skin,="" resulting="" in="" fibroblast="" degeneration="" and="" changes="" in="" the="" skin.="" ros="" activates="" the="" mapk="" signaling="" pathway="" and="" the="" ap-1="" protein="" to="" upregulate="" the="" expression="" of="" mmps="" and="" promote="" the="" degradation="" of="" matrix="" collagen="" [21].="" although="" the="" antioxidant="" enzymes="" and="" antioxidants="" in="" the="" body="" can="" remove="" ros="" to="" protect="" the="" skin="" from="" damage,="" when="" the="" content="" of="" rosexceeds="" the="" defense="" (antioxidant)="" ability="" of="" the="" body="" or="" the="" body's="" defense="" ability="" declines,="" it="" causes="" oxidative="" stress="" and="" skin="">

Okrem toho bunková zápalová reakcia spôsobená ROS tiež prispieva k starnutiu pokožky. Po ošetrení UV a D-galaktózou (skupina M) sa obsah IL-1 v koži myší významne zvýšil v porovnaní s obsahom v skupine N (obrázok 3D), čo naznačuje, že koža vykazovala významnú zápalovú odpoveď (str<0.05). the="" cps="" significantly="" reduced="" the="" content="" of="" il-1α="" in="" the="" skin="" in="" a="" dose-dependent="" manner,="" compared="" to="" that="" in="" the="" skin="" of="" mice="" in="" the="" m="" group.="" there="" was="" a="" significant="" difference="" between="" hcps="" and="" lcps=""><0.05), indicating="" that="" cps="" alleviated="" skin="" inflammation.="" the="" o2="" produced="" by="" ultraviolet="" irradiation="" stimulated="" the="" expression="" of="" mmp-1="" in="" dermal="" fibroblasts="" through="" the="" secretion="" of="" il-1α="" and="" il-6,="" thereby="" disrupting="" the="" ecm="" [33].="" therefore,="" this="" study="" suggested="" that="" cps="" significantly="" increased="" the="" activity="" of="" skin="" antioxidant="" enzymes="" and="" inhibited="" inflammatory="" responses,="" which="" might="" be="" important="" in="" delaying="" skin="" aging="" in="">

3.4. Mechanizmus účinku diétnych CP pri zmierňovaní starnutia pokožky

3.4.1. Analýza a validácia údajov RNA-Seq

Analysis techniques, such as PCA, HCA, gene GO enrichment, and KEGG pathway enrichment were used to analyze the transcriptome data. Based on the PCA analysis (Figure 4A)and hierarchical clustering analysis (heat map)of 4303 differential genes with average channel strength greater than 100, the relative expression levels of total DEGs between the two treatment groups are shown to provide an overview of the changes in gene expression(Figure 4B).The M group and the HCP group were significantly separated, and the expression patterns of most DEGs in the M and HCP groups were opposite, indicating that there were significant differences between the mouse skin after HCP treatment and the M group(Figure 4A,B).Pairwise comparisons showed that after feeding HCPs, 4303 genes were significantly expressed in the mice's skin, including 1790 upregulated genes and 2513 downregulated genes(Foldchange>2,p<0.05)(figure 4c).among="" the="" six="" genes="" associated="" with="" skin="" aging="" quantified="" by="" qrt-pcr,="" five="" genes(including="" fos,="" jun,="" cxcl1,="" and="" egr1)were="" downregulated,="" and="" one="" gene="" was="" upregulated(figure="" 4d),="" which="" was="" consistent="" with="" the="" overall="" trend="" of="" transcriptomic="" data.="" the="" rna="" expression="" levels="" of="" fos,="" jun,="" and="" cxcll="" were="" significantly="" upregulated="" in="" damaged="" skin="" compared="" to="" that="" in="" intact="" skin="" [34],="" and="" inhibition="" of="" egr1="" expression="" alleviated="" skin="" inflammation="" [35].="" these="" results="" reflected="" the="" reliability="" of="" transcriptome="" sequencing="" data,="" and="" oral="" cps="" effectively="" alleviated="" skin="">

analýza obohatenia a analýza obohatenia databázy KEGG poskytli podporu pre ďalšie skúmanie biologických funkcií DEG. GO analýza ukázala, že DEG boli významne obohatené v biologických procesoch, ako je replikácia DNA, regulácia hemopoézy, regulácia aktivity hydrolázy a produkcia cytokínov; v bunkových zložkách, ktoré zahŕňali lytickú vakuolu a lyzozóm, boli významne obohatené gény obsahujúce kolagén a ďalšie príbuzné gény; čo sa týka molekulárnej funkcie, aktivita receptor-ligand, cytokínová aktivita a ďalšie súvisiace gény boli významne obohatené (obrázok 5). Analýza KEGG obohatenia prvých 20 signálnych dráh významne zmenených o DEG je znázornená na obrázku 5. Interakcia cytokín-receptor, lyzozóm, neuroaktívna interakcia ligand-receptor, bunkový cyklus, systémový lupus erythematosus a dráha TGF(p<0.05)were closely="" related="" to="" aging,="" especially="" cytokine-receptor="" interactions,="" lysosomes,="" and="" tgf-βsignaling.="" an="" important="" feature="" of="" cellular="" senescence="" is="" the="" accumulation="" of="" damaged="" organelles="" and="" protein="" aggregates.="" lysosomes="" play="" an="" important="" role="" in="" degrading="" damaged="" organelles="" and="" protein="" aggregates="" in="" senescent="" cells="" [36].="" cytokine-receptor="" interaction="" is="" the="" main="" pathway="" of="" enrichment="" in="" the="" skin="" after="" being="" affected="" by="" various="" factors="" such="" as="" inflammation="" [37],="" sulfur="" mustard="" exposure="" [38],="" and="" terahertz="" pulse="" [39].="" cytokines,="" as="" small="" molecular="" proteins="" synthesized="" and="" secreted="" by="" various="" tissue="" cells,="" maintain="" skin="" homeostasis="" by="" controlling="" the="" balance="" between="" keratinocyte="" proliferation,="" differentiation,="" and="" apoptosis="" through="" complex="" interactions="" with="" growth="" factors="" [40].="" the="" tgf-β="" signaling="" pathway="" is="" also="" important="" for="" regulating="" skin="" aging="" [14].="" gene="" functional="" enrichment="" analysis="" showed="" that="" tgf-β="" was="" highly="" expressed="" during="" cytokine-receptor="" interaction="" and="" in="" the="" tgf-β="" signaling="" pathway.="" tgf-β="" is="" a="" major="" pro-fibrotic="" cytokine="" that="" regulates="" cell="" differentiation="" and="" proliferation="" while="" inducing="" extracellular="" matrix="" protein="" synthesis="" [41.="" therefore,="" we="" verified="" the="" tgf-β="" signaling="" pathway="" and="" some="">

3.4.2. Overenie mechanizmu účinku CP pri zmierňovaní starnutia pleti

Na overenie úlohy signálnej dráhy TGF a interakcie cytokín-receptor pri zmierňovaní starnutia kože perorálnymi CP sa vykonala analýza WB na overenie TGF- a transkripčného faktora Smad2/3 v signálnej dráhe TGF, ako aj kľúčového transkripčný faktor AP-1(c-Fos a c-Jun), ktorý reguluje cytokíny. Obsahy MMP-1, MMP{10}}, prokolagénu I. typu a I{12}} boli stanovené pomocou ELISA. Výsledky analýzy WB ukázali, že expresia TGF-, Smad2 a Smad3 v skupine M bola významne nižšia ako v skupine N(p<0.05). the="" expression="" levels="" of="" tgf-β="" and="" smad3="" were="" significantly="" higher="" in="" mice="" after="" the="" oral="" administration="" of="" cps="" compared="" to="" their="" levels="" in="" group="" m="" mice;="" additionally,="" smad2="" also="" increased="" significantly=""><0.05), except="" for="" in="" the="" lcps="" in="" a="" dose-dependent="" manner="" (figure="" 6).="" on="" the="" contrary,="" the="" expression="" of="" c-fos="" and="" c-jun="" in="" the="" m="" group="" was="" significantly="" higher="" than="" that="" in="" the="" n="" group.="" the="" expression="" of="" c-fos="" and="" c-jun="" in="" the="" cp="" group="" was="" significantly="" lower="" than="" that="" in="" the="" m="" group,="" except="" for="" the="" expression="" of="" c-jun="" in="" the="" lcp=""><0.05), and="" the="" change="" was="" dose-dependent.="" these="" results="" indicated="" that="" the="" tgf-β="" signaling="" pathway="" was="" activated="" and="" ap-1="" was="" inhibited="" after="" feeding="">

Proteín AP-1 je dimérny komplex proteínov rodiny Jun a Fos a je dôležitým regulátorom zápalu kože a expresiou cytokínov. Vo všeobecnosti komplex zložený z c-Jun a c-Fos vykazuje najvyššiu transkripčnú aktivitu v koži [41, A42]. ROS produkovaný v starnúcich kožných bunkách najprv aktivuje AP-1 proteín a potom reguluje downstream cytokíny (ako je IL-1 ), MMP a signálnu dráhu TGF prostredníctvom transkripcie a translácie, čím uľahčuje starnutie kože [43 ,44]. Signálna reakcia TGF-/Smad je klasickou cestou syntézy kolagénu a transkripčný faktor Smad je jadrom tejto signálnej transdukčnej dráhy. TGF- spúšťa fosforyláciu a aktiváciu downstream Smad2 a Smad3 väzbou na receptor, čím zvyšuje syntézu COLI [14].

Okrem toho výsledky ELISA ukázali, že obsah MMP-1, MMP-3 a IL-l v koži skupiny M bol významne vyšší ako v skupine N a obsah typu I pro-kolagén bol výrazne nižší (str<0.05). however,="" the="" contents="" of="" mmp-1,="" mmp-3,="" and="" il-1α(figure="" 3d)in="" the="" skin="" after="" oral="" administration="" of="" cps="" were="" significantly="" lower="" than="" those="" in="" the="" m="" group="" (p=""><0.05); type="" i="" pro-collagen="" increased="" significantly,="" and="" all="" the="" changes="" were="" dose-dependent="" with="" cps="" (figure="" 7).="" mmps="" are="" involved="" in="" the="" decomposition="" of="" skin="" collagen,="" il-1α="" shows="" the="" level="" of="" inflammation="" of="" the="" skin,="" and="" type="" i="" pro-collagen="" reflects="" the="" synthesis="" of="" skin="" collagen.="" accumulating="" evidence="" suggests="" that="" the="" role="" of="" the="" jun/ap-1="" protein="" pathway="" has="" also="" been="" proposed="" to="" regulate="" skin="" inflammation="" [40].="" the="" elisa="" results="" showed="" that="" the="" combined="" treatment="" of="" uv="" and="" d-galactose="" caused="" skin="" collagen="" degradation,="" decreased="" collagen="" synthesis,="" and="" caused="" skin="" inflammation,="" leading="" to="" skin="" aging.="" however,="" these="" changes="" were="" reversed="" after="" the="" oral="" administration="" of="">

Okrem vyššie uvedených dráh boli v tejto štúdii upregulované gény po liečbe CP významne obohatené o dráhu lyzozómov, čo naznačuje, že liečba CP aktivovala lyzozóm v koži (obrázok 5). Predchádzajúce štúdie naznačujú, že aktivované lyzozómy čistia agregáty a zvyšujú aktiváciu senescentných nervových kmeňových buniek počas starnutia [45]. Okrem toho môže zvýšená funkcia lyzozómov znížiť koncentráciu intracelulárnych ROS, aby sa zabránilo dormancii buniek. Podobne akékoľvek zníženie funkcie lyzozómov môže zvýšiť intracelulárnu koncentráciu ROS, ktorá v konečnom dôsledku podporuje dormanciu buniek [46]. Aj keď sme to v tomto dokumente systematicky neoverili, tieto výsledky a predchádzajúce správy naznačujú, že aktivácia lyzozomálnej funkcie môže byť hlavným spôsobom, ako môžu CP zmierniť starnutie kože, a budeme sa aj naďalej snažiť to overiť.

Preto táto štúdia ukázala, že diétne CP môžu zmierniť starnutie kože vyvolané UV a D-galaktózou spôsobom závislým od dávky. CP zmierňujú starnutie pokožky znížením úrovne oxidácie pokožky, inhibíciou expresie kľúčových transkripčných faktorov AP-1 (c-Jun a c-Fos), aktiváciou signálnej dráhy TGF-/Smad na podporu syntézy kolagénu, inhibíciou expresie MMP-1 a MMP-3(ktoré inhibujú degradáciu kolagénu) a inhibujú zápal kože na zmiernenie starnutia kože (obrázok 8). Navyše naše zistenia v prúde

4. Závery

Stručne povedané, táto štúdia potvrdila, že potravinový doplnok kolagénových peptidov z kuracích kostí by mohol významne zmierniť starnutie kože spôsobené ultrafialovým žiarením a D-galaktózou prostredníctvom viacerých ciest, ktoré zahŕňajú podporu syntézy pro-kolagénu, inhibíciu degradácie kolagénu, zlepšenie hladiny antioxidantov v koži a inhibíciu zápal; zmiernenie bolo u CP závislé od dávky. Podrobné skúmanie ukázalo, že CP najprv znižujú úroveň oxidácie kože, inhibujú expresiu kľúčového transkripčného faktora AP-1 (c-Jun a c-Fos) a potom aktivujú signálnu dráhu TGF-/Smad na podporu syntézu kolagénu, inhibujú expresiu MMP-1 a MMP-3, aby inhibovali degradáciu kolagénu a inhibovali zápal kože na zmiernenie starnutia kože u myší. Okrem toho, aktivácia lyzozómov môže byť tiež hlavnou cestou pre CP na zmiernenie starnutia kože, čo si zaslúži následný výskum a overenie. Tieto výsledky poskytujú teoretický základ pre implementáciu kolagénových peptidov na zmiernenie starnutia pokožky a rozšírenie rozsahu pre komplexné využitie živočíšnych vedľajších produktov vo funkčných potravinách.

Príspevky autora: CC navrhol, zmeral a napísal rukopis; ZXand HT navrhol a zrevidoval rukopis; YLposkytol metodické usmernenie; CGand YW posúdil rukopis. Všetci autori si prečítali publikovanú verziu rukopisu a súhlasili s ňou.

Tento článok je extrahovaný z Nutrients 2022, 14, 1622. https://doi.org/10.3390/nu14081622 https://www.mdpi.com/journal/nutrients