피부 노화에서 영양의 역할 결정하기

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추상적인:피부 노화에 대한 다이어트의 효과는 흥미로운 연구 주제가 되었습니다. 기존 연구에서는 해양생물 유래 콜라겐 펩타이드가 경구 투여 시 피부 노화에 미치는 유익한 효과에 주로 초점을 맞추었지만, 가금류 유래 콜라겐 펩타이드가 피부 노화에 미치는 유익한 효과는 보고된 바가 거의 없다. 본 연구에서는 닭뼈를 효소 가수분해하여 콜라겐 펩타이드를 제조하고, 경구투여된 콜라겐 펩타이드가 D-갈락토오스와 결합하여 UV에 의해 유발되는 피부 노화를 완화시키는 효과 및 작용 기전을 조사하였다. 그 결과 닭뼈 콜라겐은 콜라겐의 전형적인 특성을 가지고 있으며 닭뼈 콜라겐 펩타이드(CP)는 주로 분자량이<3000 da.="" in="" vivo="" experiments="" showed="" that="" cps="" had="" a="" significant="" relieving="" effect="" on="" aging="" skin,="" indicated="" by="" the="" changes="" in="" the="" compostion="" and="" structure="" of="" the="" aging="" skin,="" improvement="" of="" skin="" antioxidant="" level,="" and="" inhibition="" of="" inflammation;="" the="" relieving="" effect="" was="" positively="" correlated="" with="" the="" dose="" of="" cps.="" further="" investigation="" showed="" that="" cps="" first="" reduce="" the="" level="" of="" skin="" oxidation,inhibit="" the="" expression="" of="" the="" key="" transcription="" factor="" ap-1(c-jun="" and="" c-fos),="" then="" activate="" the="" tgf-β/smad="" signaling="" pathway="" to="" promote="" collagen="" synthesis,="" inhibit="" the="" expression="" of="" mmp-1/3="" to="" inhibit="" collagen="" degradation,and="" inhibit="" skin="" inflammation="" to="" alleviate="" skin="" aging="" in="" mice.="" moreover,="" the="" skin="" transcriptome="" found="" that="" lysosomes="" activated="" after="" oral="" administration="" of="" cps="" may="" be="" an="" important="" pathway="" for="" cps="" in="" anti-skin="" aging,="" and="" is="" worthy="" of="" further="" research.="" these="" results="" suggested="" that="" cps="" might="" be="" used="" as="" a="" functional="" anti-aging="" nutritional="">

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키워드:콜라겐 펩티드; 노화 방지; 피부 전사체;콜라겐 합성;리소좀

1. 소개

건강 시대, 건강한 식단을 정확히 따르고, 피부 노화에서 영양의 역할을 결정하고, 젊고 건강한 피부를 유지하기 위해 무엇을 먹을지 결정하는 것은 어려운 문제입니다. 피부는 표피, 진피 및 피하층으로 구성된 신체의 가장 큰 기관입니다. 외부 요인으로부터 신체를 보호하는 장벽 역할을 하며 건강과 미용에도 중요한 역할을 합니다[1. 피부노화는 시간적 노화와 광노화로 구분되는 복잡한 과정으로 내적 요인과 외적 요인에 모두 영향을 받습니다.시스탄체 줄기주요 특징은 세포에 거대분자 손상의 축적, 줄기세포 기능의 저하(조직 재생 촉진), 점진적인 피부의 물리적 완전성 상실이다[2]. 피부 노화를 유발하는 주요 분자 메커니즘은 주로 산화 스트레스, 텔로미어 단축, DNA 손상, 유전적 돌연변이, 마이크로 RNA 조절, 최종 당화 생성물 축적, 염증 노화 등이 있습니다. 광노화는 피부 표피의 증식, 건조, 자외선에 의한 세포외기질의 분해를 말한다. 광노화의 주요 원인은 MAPK(mitogen-activated protein kinase) 신호 전달과 같은 신호 경로를 통해 기질 메탈로프로테이나제(MMPs)와 type-I pro-collagen의 발현을 매개하는 자외선에 의해 생성되는 활성 산소종(ROS)입니다. 경로는 피부의 세포외 기질(ECM)의 분해와 섬유아세포의 세포자멸로 이어진다[4]. 최근에는 피부 건강을 유지하고 노화를 지연시키는 일이 보편화되고 있으며, 항산화 및 항노화 기능을 갖는 생리활성 펩타이드, 폴리페놀 등의 천연 성분을 찾는 것이 연구의 화두가 되고 있다[5].

Cistanche 캔 안티 에이징

그러나 콜라겐은 분자량이 커서 직접 흡수 및 활용이 어려운 반면, 콜라겐 가수분해 후의 저분자 콜라겐 펩타이드는 생물학적 활성이 더 강하고 흡수율이 높다[6]. 한편, 식품, 의약, 조직공학, 화장품 및 기타 분야에서 콜라겐의 광범위한 적용은 저분자량, 더 높은 흡수 효율 및 더 강한 생물학적 활성을 갖는 콜라겐 펩티드를 기능성 식품 및 의학 연구에서 새로운 선호도를 갖게 되었습니다[{{1 }}]. 콜라겐 펩타이드는 작으며 콜라겐 가수분해 후 얻은 2-20 아미노산 잔기를 포함합니다. 그들은 잠재적인 항염증 및 항산화 기능과 면역 조절 및 피부 섬유아세포에 대한 항산화 및 증식 효과로 인해 피부 노화 치료를 위한 식이 보조제로 사용됩니다[10].

경구 투여 후 콜라겐 펩타이드는 작은 펩타이드 형태로 흡수되어 빠르게 혈액으로 운반되어 결국에는 신장, 피부, 관절, 기타 조직으로 이동되어 저장 및 사용됩니다. 14일 후에도 C{1}}표지 콜라겐 펩타이드를 섭취한 쥐의 피부에서 방사능 수치가 높게 유지되었습니다.cistanche tubulosa의 이점과 부작용콜라겐 펩타이드는 신체에서 거의 완전히 흡수되고 활용되는 반면 콜라겐의 흡수 및 활용률은 50-60%에 불과합니다[6,{2}}]. 최근에는 어피, 어류비늘, 소뼈, 소가죽, 돼지가죽 등의 콜라겐 가수분해물이 피부노화 완화에 유익한 효과가 있다고 널리 보고되어 연구자들의 주목을 받고 있다. 예를 들어, 은잉어 피부에서 분리된 콜라겐 펩타이드는 TGF-/Smad 경로를 활성화하여 친 콜라겐 합성을 촉진하고 AP-1, MMP-1 및 MMP{6}} 단백질 발현을 억제합니다. 콜라겐 분해를 방지하고 광노화 피부 세포를 복구합니다 [14]. 소 콜라겐 펩타이드의 경구 투여는 피부 이완을 개선하고 콜라겐 함량과 항산화 효소 활성을 증가시키며 콜라겐 섬유를 복구하고 노화된 마우스에서 피부의 콜라겐 비율을 정상화할 수 있습니다[15]. 그러나 다른 출처의 콜라겐 펩타이드는 다른 효과를 가지고 있습니다. 콜라겐 펩타이드의 경구 투여 후 혈액 내 고활성 펩타이드의 양과 구조는 콜라겐의 출처에 따라 다릅니다[10]. 암탉의 피부에서 추출한 콜라겐 펩타이드가 UVA에 의한 섬유아세포 손상에 대한 보호 효과가 돼지, 소, 틸라피아 피부에서 추출한 콜라겐 펩타이드보다 우수했으며, 그 효과는 콜라겐 유래 트리펩타이드(Gly-Pro -힙)[16].

종교적 신념과 질병에 대한 우려(광우병과 같은)로 인해 사람들은 콜라겐 및 그 제품의 개발 방향을 육상 포유류에서 가금류 및 해양 유기체로 점차적으로 이동하게 되었습니다.|17I. 가금류 가공의 주요 부산물로 닭고기, 뼈는 콜라겐 제품의 유망한 공급원입니다. 자원낭비와 환경오염을 줄일 뿐만 아니라 부산물을 효율적으로 활용할 수 있습니다. 따라서 본 연구에서는 피부노화를 유도하기 위해 D-갈락토오스와 UV를 처리한 누드마우스를 대상으로 닭뼈 콜라겐 펩타이드를 원료로 하여 콜라겐 펩타이드의 경구투여가 피부노화 완화에 미치는 영향을 평가하기 위한 모델로 사용하였다. 마우스와 관련 메커니즘을 결정합니다.

2. 재료 및 방법

2.1.재료, 화학물질 및 동물

Yunnan Agricultural University (Kunming, China)의 양계장에서는 폐암탉을 분리, 건조 및 분쇄하여 닭 뼈 가루를 얻었습니다. Su-peroxide dismutase(SOD), catalase(CAT) 및 glutathione peroxidase(GSH-PX) 키트는 Soleibao Biotechnology Co., Ltd.(Beijing, China)에서 구입했습니다. 하이드록시프롤린(HYP), 인터루킨-1(IL-1x), 매트릭스 메탈로프로테이나제-1/3(MMP-1/3), I형 프로콜라겐, 히알루론산 (HA) 효소 결합 면역 분석(ELISA) 키트는 Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute(Nanjing, China)에서 구입했습니다. 건강한 암컷 BALB/C 털이 없는 생쥐(18±2g, 6주령)를 Nanijing Junke Bioengineering Corporation, Ltd.(중국 난징)에서 허가 번호: SCXK(SU){12}}로 구입했습니다.시스탄체 튜불로사 추출물펩신과 파파인은 Aladdin Biochemical Technology Co., Ltd.(중국 상하이)에서 구입했으며 기타 화학 물질은 분석 등급입니다. 모든 마우스는 Yunnan Province의 Laboratory Animal Care 규정에 따라 처리되었으며 Yunnan Agricultural University Animal Care and Use Committee(승인 ID:YAUACUC01)의 승인을 받았습니다.

2.2. 콜라겐 제조 및 아미노산 조성

닭뼈 콜라겐의 추출 및 아미노산 조성은 Liuet al. [18] 약간의 수정이 있습니다. 닭고기 뼈 분말을 교반하고 0.05 M NaOH, 10% n-헥산 및 0.25 M EDTA 용액(pH7.5 ) 1/1{40}}(m/o)의 비율로 각 단계에서 시료를 36시간 동안 처리하였고, 6시간마다 침지액을 교체하여 골분을 팽창시키고, 골분에서 비콜라겐 단백질, 지방 및 미네랄을 제거하였다. 샘플은 각 단계 후에 중성이 될 때까지 순수한 물로 세척되었습니다. 전처리된 닭뼈가루를 0.1%(w/v) 펩신을 함유한 0.5M 빙초산과 1:10(w/v)의 고액비로 혼합하고 연속적으로 교반하고 4도에서 추출하였다. 48시간 그런 다음 여과하고 여액을 4도에서 15분 동안 15,{26}} xg에서 원심분리했습니다. NaOH 용액을 사용하여 상등액의 pH를 7.{30}}.8로 조정하고 NaCl을 최종 농도 1.5 M이 되도록 첨가했습니다. 혼합물을 염석을 위해 4도에서 12시간 동안 방해받지 않고 유지한 후 콜라겐, 침전물을 4도에서 15,{37}} xg로 15분간 원심분리한 후, 0.5M 초산에 녹인 후 순수에 투석하여 동결건조하여 최종 생성물이 닭뼈 콜라겐이었다.

닭뼈 콜라겐의 아미노산 조성은 Sykam S433D 아미노산 자동분석기(Munich, Germany)로 측정하였다. 시험할 콜라겐 시료의 일정량을 밀봉된 튜브에 취하고 10mL6 M HCl을 첨가하고 110C에서 24시간 동안 가수분해하였다. 가수분해물을 질소 블로잉에 의해 농축하고 20mL 시트르산 완충액에 재용해시켰다. 0.22 um 미세다공성 멤브레인으로 정밀여과한 후, 아미노산 스펙트럼 분석을 위해 20 μL 가수분해물을 취했습니다. 샘플의 아미노산 함량은 백분율로 표시되었습니다.

2.3. 콜라겐 펩타이드(CP)의 제조 및 분자량 분포

이전 최적화 프로세스의 결과에 따르면 1:40(질량비)의 효소 대 기질 비율에서 파파인을 사용하여 CP를 제조했습니다. pH를 7로 조정하고 63도에서 5시간 동안 효소 가수분해한 후, 효소를 끓는 수조에서 15분 동안 비활성화시켰다. 효소 가수분해물을 탈염 및 동결건조하여 0.1% 포름산 용액에 재용해하고 원심분리하여 상등액을 얻었다. AQ Exactive HF Orbitrap High-Resolution Mass Spectrometer-QE-HF(Thermo Fisher, Waltham, MA, USA), 전기분무 이온화(ESI, 350-1800 m의 전체 스캔 모드에서 콜라겐 가수분해물 분석에 사용) /z 및 결과는 Proteome Discoverer 2.1 소프트웨어를 사용하여 검색 및 분석되었습니다.

2.4.동물 실험

암컷 BALB/C 털이 없는 마우스(n{{0}})는 온도(24±1도), 습도(6{11}} ±5%) 및 1주일 동안 12시간 밤낮 주기. 그들에게는 음식과 물에 대한 무제한 접근이 제공되었습니다. 적응 1주일 후, 마우스를 무작위로 다음 5개 그룹으로 나누었습니다(그룹당 n=11):(i). 일반 그룹(N): UV 비노출; 매일 0.4mL 식염수를 경구 투여합니다. (ii). 모델 그룹(M): UV노출 + D-갈락토스(0.2mL); 매일 0.4mL 식염수를 경구 투여합니다.

(나). 저용량 콜라겐 펩타이드 그룹(LCP): UV 노출 + D-갈락토스(0.2 mL); 경구

매일 0.4mL CP(용량: 200mg:kg-1 체중)를 투여합니다.

(iv). 중간 용량 콜라겐 펩타이드 그룹(MCP): UV 노출 + D-갈락토스, 경구

매일 0.4mL CP(용량: 500mg·kg-1 체중)를 투여합니다.

(V). 고용량 콜라겐 펩타이드 그룹(HCP): UV노출 + D-갈락토스; 경구 투여

매일 0.4mL CP(용량: 1000mg/kg-1 체중)를 투여합니다.

D-갈락토스 치료는 마우스 목 뒤쪽에 0.2mL의 10% D-갈락토스 용액을 피하 주사하여 수행했습니다(용량:1.{19}}g/ kg-1체중) 매일. UV 조사는 40W UVA-340 LAMPIP(O-panel, Cleveland, USA, 피크 파장: 340nm)로 수행되었으며 램프와 마우스 등 사이의 거리는 30cm(230m J/cm -), 조사는 7주(49일) 동안 매일 30분 동안 지속되었다. 복사 강도는 UVA 방사계(Xinbao Keyi Electronic Technology Co., Ltd., Xi'an, China)로 측정했습니다. D-갈락토오스 및 UV 처리 1시간 후, 마우스에 매일 0.4mL의 CP를 경구 투여하였다. 마지막 조사 후 마우스를 마취하고 무게를 잰 다음 후속 분석을 위해 조직을 샘플링했습니다.

2.5. 피부 수분, 내장 지수 및 체중 증가

피부 수분은 ISO 1442에 따라 결정되었으며 내장 지수는 다음 공식을 사용하여 계산되었습니다. 내장 지수(g/kg)= 내장 중량/체중.

2.6. 피부의 산화 스트레스, HA 및 HYP 함량

피부 샘플을 조직 균질화기(TGrinder OSE-Y30, Tiangen Biochemical Technology Co., Ltd., Beijing, China)가 있는 ice bath에서 9배 양의 생리 식염수(w/w)로 균질화한 후 2000에서 원심 분리했습니다. ×g 및 4도에서 10분. Superoxide dismutase(SOD), catalase(CAT), glutathione peroxidase(GSH-PX)의 활성과 수집된 상층액에서 hyaluronic acid(HA)와 hydroxyproline(HYP)의 함량은 다음과 같은 방법으로 측정하였다. 각 키트에 해당하는 지침.

2.7.피부 조직학적

마우스 피부 샘플을 4% 파라포름알데히드 용액에 24시간 동안 고정하고, 탈수하고, 파라핀에 포매하고, 슬라이스했습니다. 피부 절편을 헤마톡실린과 에오신(HE)으로 염색하고 ECLIPSE CI-E 전방 형광 현미경(Nikon, Japan)으로 관찰하였다. Halcon 13.{5}}.1.1 소프트웨어(MVTec, Munich, Germany)를 사용하여 피부 표피와 진피의 두께를 평가했습니다.

2.8. 피부 전사체 시퀀싱

2.8.1. RNA 추출, 라이브러리 구축 및 전사체 시퀀싱

제조업체의 지침에 따라 RNeasy Mini Kit(Tiangen Bio-chemical Technology Co., Ltd., Beijing, China)를 사용하여 마우스 피부에서 총 RNA를 추출했습니다. RNA의 순도와 농도는 kaiaoK5500Spectrophoto-meter(Kaiao, Beijing, China)를 사용하여 확인하였다. RNA 무결성은 RNA Nano 6000 Assay Kit와 Bioanalyzer 2100 시스템(Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA)을 사용하여 평가되었습니다. 각 샘플의 전사 서열 분석은 Biolinker Technology Company Limited(중국 쿤밍)에서 수행했습니다. 간단히 말해서, 인덱스 코딩된 샘플의 클러스터링은 제조업체의 지침에 따라 HiSeq PE 클러스터 키트 v4-cBot-HS(llu-mina)를 사용하여 cBot 클러스터 생성 시스템에서 수행되었습니다. 클러스터 생성 후 라이브러리는 Ilumina 플랫폼에서 시퀀싱되었으며 150bp 페어드 엔드 리드가 생성되었습니다.

2.8.2. RNA 시퀀싱 데이터의 생물정보학 분석

유전자 온톨로지(GO) 및 교토 유전자 및 게놈 백과사전(KEGG) 차등 발현 유전자(DEG)의 농축 분석은 R 언어 클러스터 분석기 패키지를 사용하여 수행되었습니다. p-값이 0.05 미만일 때 GO 및 KEGG에 의해 강화된 항목 및 경로가 유의한 것으로 간주되었습니다.

2.8.3. 역전사효소-중합효소 연쇄 반응(qRT-PCR)

QRT-PCR은 이전에 설명한 대로 수행되었습니다[19].

2.9. 웨스터 블롯

Park et al. [20], WB(Western blot) 분석을 수행하여 마우스에서 피부 노화 관련 단백질의 발현을 정량화하였다. 각 처리군의 피부 용해물의 단백질 농도를 BCA 키트를 이용하여 정량하고, SDS-PAGE(10% 아크릴아미드 겔)로 분리하여 PVDF 멤브레인으로 옮기고, 5% 탈지유로 차단하고, 적절한 양의 1차 배양액과 함께 배양하였다. 항체(TGF-b1, c-Fos,c-Jun, Samd2/3 및 -actin)를 4도에서 밤새 4도에서. TBST로 세척한 후, 샘플을 2차 항체와 혼합하고 실온에서 1시간 동안 인큐베이션하였다.cistanche tubulosa 리뷰ChemiDoc XRS plus chemiluminescence gel imager(BioRAD, Hercules, CA, USA)를 사용하여 특정 단백질을 검출했습니다. Image] 소프트웨어를 사용하여 각 처리군에서 표적 단백질의 발현을 정량화하였으며, 그 결과는 α-액틴 단백질로 정규화된 밀도 값으로 나타내었다.

2.10.엘리사

피부 용해액에서 MMP{0}}, MMP{1}}, Type I pro-collagen, IL{3}}&의 발현 수준은 효소 결합 면역 측정법으로 측정했습니다. 분석은 키트와 함께 제공된 지침에 따라 수행되었습니다.

2.11.통계적 분석

모든 결과는 SPSS 21(IBM Inc., Armonk, NY, USA) 소프트웨어를 사용하여 일원 분산 분석(ANOVA) 및 Duncan의 다중 범위 검정을 통해 유의 수준을 p로 설정하여 분석했습니다.<0.05. originpro="" 2017(originlab,="" northampton,="" ma,="" usa)was="" used="" to="" plot="" the="" data.="" all="" data="" were="" expressed="" as="" the="" mean="" ±="" standard="" deviation="">

3. 결과 및 논의

3.1.콜라겐의 아미노산 조성

닭 뼈 콜라겐의 아미노산 조성은 표 1에 나와 있습니다. Gly는 샘플의 주요 아미노산으로 총 아미노산의 거의 1/3(27.{3}}%)을 차지했으며 Hyp는 콜라겐의 특수 아미노산은 9.83%를 차지합니다. 콜라겐 분자의 주요 특징은 반복되는 Gly-XY 시퀀스와 3개의 사슬로 구성된 독특한 삼중 나선 구조입니다. Gly는 전체 아미노산의 약 1/3을 차지하며 X와 Y는 종종 프롤린과 하이드록시프롤린이거나 임의의 잔기일 수 있습니다[21]. 시료의 아미노산 조성은 이전 연구에서 보고된 닭뼈 콜라겐과 유사하며 콜라겐의 전형적인 특성을 가졌다[22].

3.2. CP의 분자량 분포

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(>1000Da, 72%). 그러나 독일 젤리타(Gelita)사는 여러 임상 연구를 통해 콜라겐 펩타이드의 분자량보다는 인간 콜라겐 분해 후 콜라겐 펩타이드의 특성과의 매칭 정도에 따라 콜라겐 펩타이드의 효과가 주로 결정된다는 사실을 밝혀냈다. 평균 분자량 2000 Da의 VERISOL③ 제품이 피부 섬유아세포에 가장 자극적인 효과가 있는 반면, 평균 분자량 3000 Da의 FortigelTM 제품은 연골 복구에 특별한 효과가 있음을 발견했습니다[25-27].

3.3. 피부 노화 완화에 대한 경구 CP의 효과

3.3.1.체중 및 장기지수

체중 지수와 장기 지수는 중요하며 마우스의 건강 상태를 반영합니다. 각 그룹의 마우스 체중은 테스트 기간 동안 정상적으로 증가했습니다(표 2). M군의 평균 체중 증가는 N군보다 낮았고, CP 처리군의 평균 체중 증가는 M군보다 높아서 CP가 마우스에 부작용이 없음을 시사한다. 이전 보고서에서 콜라겐 펩타이드 처리 마우스의 용량은 대부분 100-1000 mg/kg.bw·d 사이였으며 틸라피아 콜라겐 펩타이드의 안전한 용량은 4.07g/kg.bw·d[{6} }]. 유사하게, 틸라피아 비늘 콜라겐 펩타이드(용량: 500 및 1000 mg/kg·bw·d)로 위관 영양을 공급한 후 피부 노화된 마우스의 성장도 우리 결과와 유사했습니다[29]. 비장은 체액성 및 세포성 면역에 중요한 역할을 하므로 비장 지수는 종종 면역계 기능을 평가하는 데 사용됩니다.시스탄체 영국The 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). 결과는 이전 연구[30]의 결과와 유사하여 CP가 안전하고 생쥐의 면역성을 약간 향상시킬 수 있음을 나타냅니다.

3.3.2.피부 구성

UV 및 D-galactose 처리(M군)는 N군에 비해 피부의 수분, HA, Hyp 함량을 각각 13.36%, 24.08% 및 15.83% 유의하게 감소시켰다(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=""><>

피부 수분 함량의 변화는 주름과 피부 처짐을 유발하며 피부 콜라겐 및 HA와 같은 매트릭스 성분의 영향을 받습니다[31]. 하이드록시프롤린은 콜라겐에 함유된 안정하고 풍부한 특수아미노산으로 그 함량은 피부의 콜라겐 함량과 피부노화를 간접적으로 반영할 수 있습니다. 또한 피부 ECM에서 많이 발현되는 HA는 중요한 역할을 합니다. 피부의 수분 균형, 삼투압, 수분 보유 및 탄력 조절에 있어서 수분 저장 시스템이자 피부의 구조적 구성 요소[32]. 본 연구에서는 CP 섭취 후 피부의 수분, HYP 및 HA 함량이 유의하게 증가했으며, 이는 CP에 의한 콜라겐 및 HA 합성 촉진과 관련이 있을 수 있습니다. 또한, HYP와 HA의 증가는 수분 함량을 증가시켰다.

3.3.3. 피부 조직학적 변화

7주간의 지속적인 치료 후의 등 피부의 조직학적 변화를 그림 2에 나타내었다. N 그룹. 그러나 CP를 경구 투여한 쥐의 노화 피부 상태는 N 그룹의 쥐와 유사한 매끄럽고 질서 정연하며 완전한 구조를 유지하면서 개선되었습니다. 따라서 피부 진피는 유의하게 얇았고, 표피는 N군보다 M군에서 유의하게 두꺼웠다(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="" in="" 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. 피부 항산화 및 염증 수준

항산화 효소의 활성을 측정하는 것은 신체의 항산화 수준을 평가하는 데 가장 일반적으로 사용되는 방법입니다[28]. 그림 3에서 보는 바와 같이 CAT, SOD, GSH-Px, MDA 함량의 활성도는 M군이 N군보다 유의하게 낮았다(p<0.05). administering="" cps="" effectively="" inhibited="" the="" decrease="" of="" cat,="" sod,="" gsh-pxactivities,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="" activate="" the="" mapk="" signaling="" pathway="" and="" the="" ap-1="" protein="" to="" upregulate="" the="" expression="" of="" mmps="" and="" promote="" the="" degradation="" of="" matrixcollagen="" [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="">

또한, ROS에 의한 세포 염증 반응도 피부 노화에 기여합니다. UV 및 D-갈락토스 처리(M군) 후, 마우스 피부의 IL-lo 함량은 N군에 비해 유의하게 증가했습니다(그림 3D ), 이는 피부가 상당한 염증 반응을 나타냄을 나타냅니다(p<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'o,="" 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. 피부 노화 완화에 대한 식이 CP의 작용 메커니즘

3.4.1.RNA-Seq 데이터의 분석 및 검증

Analysis techniques, such as PCA, HCA, gene GOenrichment, 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 skin, including 1790 upregulated genes and 2513 downregulated genes(Foldchange>2,p<0.05)(figure 4c).among="" the="" sixgenes="" associated="" with="" skin="" aging="" quantified="" by="" qrt-pcr,="" five="" genes="" (including="" fos,="" jun,="" cxcll,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="">

GO농축 분석 및 KEGG 데이터베이스 농축 분석은 DEG의 생물학적 기능을 추가로 조사하기 위한 지원을 제공했습니다. GO 분석은 DEG가 DNA 복제, 조혈 조절, 가수분해효소 활성 조절 및 사이토카인 생산과 같은 생물학적 과정에서 상당히 풍부하다는 것을 보여주었습니다. 용해성 액포(lytic vacuole) 및 리소좀(lysosome)을 포함하는 세포 구성요소에서 콜라겐 함유 및 기타 관련 유전자가 상당히 풍부해졌습니다. 분자 기능 측면에서 수용체-리간드 활성, 사이토카인 활성 및 기타 관련 유전자가 유의하게 풍부했다(그림 5). DEG에 의해 크게 변경된 처음 20개 신호 경로의 KEGG 농축 분석은 그림 5에 나와 있습니다.<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="" or-ganelles="" 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,="" diferentiation,="" 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="" anal-ysis="" 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. 피부노화 완화에 있어서 CP의 작용기전 검증

구강 CP에 의한 피부 노화 완화에 있어서 TGF-신호전달 경로와 사이토카인-수용체 상호작용의 역할을 확인하기 위해 WB 분석을 수행하여 TGF-신호전달 경로에서 TGF- 및 전사인자 Smad2/3 및 핵심을 확인했습니다. 사이토카인을 조절하는 전사 인자 AP-1(c-Fos 및 c-Jun). MMP-1, MMP{10}}, Type I pro-collagen 및 IL{12}}의 함량은 ELISA에 의해 결정되었습니다. WB 분석 결과 M군에서 TGF-, Smad2, Smad3의 발현이 N군보다 유의하게 낮았다(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=""><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="" mgroup="" 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="" group=""><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="">

AP{0}} 단백질은 Jun 및 Fos 계열 단백질의 이량체 복합체이며 피부 염증 및 사이토카인 발현의 중요한 조절자입니다. 일반적으로 c-Jun과 c-Fos로 구성된 복합체는 피부에서 가장 높은 전사 활성을 보인다[41,A42]. 노화된 피부 세포에서 생성된 ROS는 먼저 AP{5}} 단백질을 활성화한 다음 전사 및 번역을 통해 다운스트림 사이토카인(예: IL-1), MMP 및 TGF-신호전달 경로를 조절하여 피부 노화를 촉진합니다[43 ,44]. TGF-/Smad 신호전달 반응은 고전적인 콜라겐 합성 경로이며 Smad 전사 인자는 이 신호 전달 경로의 핵심입니다. TGF-는 수용체에 결합하여 다운스트림 Smad2 및 Smad3의 인산화 및 활성화를 유발하여 COLI의 합성을 증가시킵니다[14].

또한 ELISA 결과 M 그룹의 피부에서 MP{0}}, MMP-3 및 IL{2}}a의 함량이 N 그룹보다 유의하게 높았으며, Typel pro-collagen의 함량은 현저히 낮았습니다(p<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=""><0.05); type="" i="" pro-collagen="" increased="" significantly,="" and="" all="" the="" changes="" were="" dose-dependent="" with="" cps="" (figure="" 7).="" mps="" are="" involved="" in="" the="" decomposition="" of="" skin="" collagen,="" il-1o="" 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="">

위의 경로 외에도 본 연구에서는 CP 처리 후 상향 조절된 유전자가 리소좀 경로에 유의하게 풍부하여 CP 처리가 피부의 리소좀을 활성화했음을 나타냅니다(그림 5). 이전 연구에서는 활성화된 리소좀이 응집체를 제거하고 노화 동안 노화 신경 줄기 세포의 활성화를 증가시키는 것으로 나타났습니다[45]. 이 외에도 리소좀의 기능 증가는 세포 내 ROS 농도를 감소시켜 세포 휴면을 방지할 수 있습니다. 유사하게, 리소좀 기능의 감소는 궁극적으로 세포 휴면을 촉진하는 세포 내 ROS 농도를 향상시킬 수 있습니다. [46] 비록 우리가 이 논문에서 체계적으로 확인하지 않았지만 이러한 결과와 이전 보고서는 리소좀 기능의 활성화가 주요 방법일 수 있음을 암시합니다. 피부노화 완화를 위한 CP, 지속적으로 검증하는 것을 목표로 하고 있습니다.

따라서 이 연구는 식이 CP가 UV 및 D-갈락토오스에 의해 유도된 피부 노화를 용량 의존적으로 완화할 수 있음을 보여주었다. CP는 피부 산화 수준을 낮추고, 핵심 전사 인자 AP{2}}(c-Jun 및 c-Fos)의 발현을 억제하고, TGF-/Smad 신호 전달 경로를 활성화하여 콜라겐 합성을 촉진하고, MMP-1 및 MMP-3(콜라겐 분해를 억제함), 피부 염증을 억제하여 피부 노화를 완화합니다(그림 8). 또한 현재 연구에서 우리의 발견은 활성화된 리소좀이 CP가 피부 노화를 조절하는 중요한 경로이므로 특별한 주의가 필요합니다.

4. 결론

요약하면, 본 연구에서는 닭뼈 콜라겐 펩타이드의 식이보충이 pro-collagen 합성 촉진, 콜라겐 분해 억제, 피부 항산화 수치 개선, 및 염증 억제; 완화는 CP에 따라 용량 의존적이었습니다. 상세한 조사에 따르면 CP는 먼저 피부 산화 수준을 낮추고 주요 전사 인자 AP-1(c-Jun 및 c-Fos)의 발현을 억제한 다음 TGF-/Smad 신호 전달 경로를 활성화하여 콜라겐 합성, MMP{9}} 및 MMP{10}}의 발현을 억제하여 콜라겐 분해를 억제하고 피부 염증을 억제하여 마우스의 피부 노화를 완화합니다. 또한, 리소좀의 활성화는 CP가 피부 노화를 완화하는 주요 경로일 수 있으며, 이는 후속 연구 및 검증의 가치가 있습니다. 이러한 결과는 콜라겐 펩타이드를 구현하여 피부 노화를 완화하고 동물성 부산물을 기능성 식품에 포괄적으로 활용할 수 있는 이론적 근거를 제공합니다.

이 기사는 Nutrients 2022, 14, 1622에서 발췌했습니다. https://doi.org/10.3390/nu14081622 https://www.mdpi.com/journal/nutrients