추상적인:

최근 연구에 따르면 plumbagin에는 항염증, 항알레르기, 항균 및 항암 활동이 있습니다. 그러나 플럼바진이 알파-멜라닌 세포 자극 호르몬(-MSH)에 의해 유도된 멜라닌 합성을 억제하여 과색소침착을 방지하는지 여부는 아직 밝혀지지 않았습니다. 이 연구에서 우리는 plumbagin이 B16F10 마우스 흑색종 세포에서 -MSH로 자극된 멜라닌 합성을 상당히 억제한다는 것을 입증했습니다. 멜라닌 합성에 대한 플럼바진의 억제 기전을 이해하기 위해 세포 또는 무세포 티로시나제 활성 분석을 수행하고 멜라닌 생성 관련 유전자 발현을 분석했습니다. 우리는 plumbagin이 미세안구증 관련 전사 인자(MITF), 티로시나제(TYR) 및 티로시나제 관련 단백질 1(TYRP1)을 포함하는 멜라닌 생성과 관련된 전사 기계와 독립적인 티로시나제 활성을 직접 억제한다는 것을 입증했습니다. 우리는 또한 플럼바긴이 스킨케어 화장품을 사용하여 손상될 수 있는 정상 인간 각질세포(HaCaT)와 수정체 상피 세포(B3)에 독성이 있는지 조사했습니다. 놀랍게도 낮은 플럼바진 농도(0.5–1 μM)는 멜라닌 합성 및 티로시나아제 활성을 효과적으로 억제했지만 케라티노사이트, 수정체 상피 세포 및 B16F10 마우스 흑색종 세포에 독성을 일으키지 않아 플럼바진이 피부 적용에 안전함을 시사합니다. 종합하면, 이러한 결과는 색소 침착에 대한 플럼바진의 억제 효과가 피부 미백에 사용되는 스킨 케어 화장품 제형에 사용하기에 적합하고 안전한 성분이 될 수 있음을 시사합니다.

관련 연구에 따르면, Cistanche는 "생명을 연장하는 기적의 허브"로 알려진 일반적인 허브입니다. 주성분은 시스타노사이드(cistanoside)로 항산화, 항염증, 면역기능 촉진 등 다양한 효능이 있다. cistanche와 피부 미백 사이의 메커니즘은 citanche glycosides의 항산화 효과에 있습니다. 인간 피부의 멜라닌은 티로시나제에 의해 촉매되는 티로신의 산화에 의해 생성되며, 산화 반응에는 산소의 참여가 필요하므로 체내의 산소가 없는 라디칼이 멜라닌 생성에 영향을 미치는 중요한 요인이 됩니다. Cistanche는 산화 방지제인 cistanoside를 함유하고 있으며 신체의 자유 라디칼 생성을 감소시켜 멜라닌 ​​생성을 억제할 수 있습니다.

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키워드:플럼배진; 멜라닌 생성; 색소 침착; 티로시나제

1. 소개

멜라닌은 자외선(UV) 방사선 손상으로부터 피부를 보호하는 데 중요한 역할을 하는 표피 멜라닌 세포에서 합성되는 색소 그룹으로 구성됩니다[1]. 멜라닌 생성의 증가 또는 감소인 비정상적인 멜라닌 생성은 흑색종 및 기미 및 주근깨와 같은 색소 침착 장애를 비롯한 여러 피부 질환과 밀접한 관련이 있습니다[2,3]. 멜라닌의 생합성은 자외선 조사, 염증성 사이토카인 및 호르몬 신호를 비롯한 여러 자극에 의해 시작됩니다. 구체적으로, UV에 노출된 각질세포에서 방출되는 -멜라닌세포 자극 호르몬(-MSH)은 cAMP-PKA-CREB(cyclic adenosine monophosphate-protein kinase A-cAMP 반응 요소 결합 단백질) 축을 활성화시켜 표피 멜라닌세포에서 멜라닌 생합성을 자극할 수 있습니다[3] . 활성화된 cAMP-PKA-CREB 축은 MITF(소안구증 관련 전사 인자)를 암호화하는 mRNA의 증가를 유도합니다. MITF는 멜라닌 세포에서 -MSH 자극 시 티로시나제(TYR), 티로시나제 관련 단백질 2(TYRP1) 및 티로시나제 관련 단백질 2(TYRP2)의 유전자 발현을 증가시킵니다[3,4]. 또한 MAPK(mitogen-activated protein kinase), ERK(extracellular response kinase), AKT를 포함하여 세포 성장을 조절하는 많은 신호 전달 경로는 MITF 안정성과 활성을 조절하여 멜라닌 생성에 필수적입니다[5].

효소 티로시나아제는 다기능 구리 함유 산화효소로 L-티로신이 L-디하이드록시페닐알라닌(L-DOPA)으로 수산화되고 L-DOPA가 o-퀴논(도파퀴논)으로 산화되는 반응을 촉매함으로써 멜라닌 생합성에 필수적인 역할을 합니다. ) [5,6]. 따라서 일부 tyrosinase 억제제는 멜라닌 생합성을 억제하기도 하며, 여기에는 resveratrol, arbutin 및 honokiol이 포함되며 모두 피부 미백 화장품에 사용되었습니다[7].

Plumbagin은 단순한 하이드록실-나프토퀴논으로, 식물의 Plumbago 속의 뿌리에서 처음 추출되었으며 놀라운 약효가 있는 것으로 나타났습니다[8]. plumbagin의 항염증, 항암, 항알레르기, 항균 활성이 보고되었다[8,9]. 실제로, 플럼바긴이 토포이소머라제-II를 억제함으로써 호중구 활성화, 혈관신생 및 콜라게나제 발현을 억제한다는 보고가 있어, 류마티스 관절염 치료에서 플럼바진의 잠재적인 약물 사용을 시사합니다[10]. 또한 여러 보고서에 따르면 플럼바긴은 유방암[11], 전립선[12], 난소[13], 폐[14], 피부암[15], 간암 등 여러 유형의 암에서 항암 활성을 나타냅니다. [16]. 플럼바진이 다양한 인간 질병 치료에 치료적 개입으로 유용할 수 있다는 것이 분명해지고 있지만, 과색소침착과 관련된 멜라닌 생성에 대한 플럼바진의 억제 효과는 보고된 적이 없습니다.

2. 결과

2.1. B16F10 마우스 흑색종 세포에서 Plumbagin의 화학구조 및 세포독성 효과

plumbagin의 항 멜라닌 생성 효과를 연구하기 전에 먼저 멜라닌 생성 B16F10 마우스 흑색 종 세포에서 독성을 평가했습니다. plumbagin의 화학 구조는 그림 1A에 나와 있습니다. 5 μM 미만의 plumbagin 농도가 B16F10 세포의 세포 생존력에 영향을 미치지 않는 세포 독성 분석 결과는 그림 1B에 나와 있습니다.

2.2. Plumbagin은 B16F10 마우스 흑색종 세포에서 -MSH로 유도된 멜라닌 합성을 억제합니다

우리는 다음으로 B16F10 세포에서 멜라닌 세포 자극 호르몬(-MSH)에 의해 유발된 멜라닌 합성에 대한 plumbagin의 억제 효과를 조사했습니다. 우리는 plumbagin이 B16F10 세포의 배양 배지에서 -MSH로 유발된 멜라닌 축적을 강력하게 억제한다는 것을 입증했습니다(그림 2A). -MSH로 유도된 멜라닌 합성에 대한 플럼바진의 억제 효과를 확인하기 위해 -MSH로 자극된 B16F10 세포에서 플럼바진의 존재 유무에 따른 세포외 또는 세포내 멜라닌 함량을 측정하였다. 그림 2B 및 C는 plumbagin이 세포외 및 세포내 멜라닌 함량을 유의하게 감소시킨다는 것을 보여줍니다.

2.3. Plumbagin은 MSH로 유도된 멜라닌 생성 유전자 발현 및 신호 전달 캐스케이드를 조절하지 않습니다.

Microphthalmia-associated transcription factor (MITF)는 -MSH-PKA-CREB 축을 통해 멜라닌 생성 관련 유전자 발현을 조절하는 필수 전사 인자이기 때문에 plumbagin이 멜라닌 생성과 관련된 MITF 매개 유전자 발현을 조절할 수 있는지 조사했습니다. 첫째, -MSH 자극 하에서 MITF, TYR(tyrosinase) 및 TYRP1(tyrosinase-related protein 1)에 대한 최대 멜라닌 생성 유전자 발현 시점을 결정하였다. MITF는 2시간 동안 -MSH 처리 후 강력하게 상향 조절됩니다(그림 3A). TYR 및 TYRP1은 48시간의 -MSH 처리 후 극적으로 상향조절되었습니다(그림 3A). MITF 및 티로시나아제 단백질 수준은 -MSH 처리에 대한 반응으로 증가했으며 플럼바긴 처리에 의해 억제되지 않았습니다(그림 3B). 일관되게, plumbagin은 -MSH 자극 후 MITF, TYR 및 TYRP1 mRNA 수준을 억제하지 않았으며, 이는 plumbagin이 B16F10 세포에서 멜라닌 생성 유전자 발현과 관련된 전사 기계를 조절하지 않는다는 것을 시사합니다(그림 3C). AKT, ERK1/2 및 CREB(멜라닌 생성을 조절하는 주요 신호 전달 캐스케이드)의 인산화 및 활성화가 멜라닌 생성에 필요하기 때문에 [3], 우리는 플럼바진이 이러한 멜라닌 생성 관련 신호 전달 경로를 조절하는지 여부를 추가로 조사했습니다. 그림 3D에 설명된 우리의 결과는 plumbagin이 -MSH 처리 후 AKT, ERK1/2 또는 CREB 신호를 변경하지 않는다는 것을 보여줍니다.

2.4. Plumbagin은 Tyrosinase 활성을 억제합니다.

티로시나아제를 직접 또는 간접적으로 억제하는 천연물이 피부 미백 화장품 개발에 유용할 수 있음이 분명하기 때문에, 다음으로 타이로시나아제 효소 활성에 대한 플럼바긴의 억제 효과를 조사하였다. 이 연구에서 우리는 plumbagin이 B16F10 세포에서 -MSH로 유도된 세포 티로시나제 효소 활성을 상당히 억제한다는 것을 입증했습니다(그림 4A). plumbagin이 티로시나제 활성을 직접적으로 또는 간접적으로 억제하는지 여부를 이해하기 위해 무세포 티로시나제 활성을 측정했습니다. Plumbagin은 버섯 유래 티로시나아제의 L-DOPA 산화 활성도 강력하게 억제하며, 이는 플럼바진이 티로시나아제 활성을 직접 억제하여 멜라닌 생성을 억제함을 시사합니다(그림 4B). 또한, DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) 분석을 사용한 라디칼 소거 활성의 현저한 증가가 0.1 범위의 농도에서 비타민 C와 플럼바진으로 처리된 샘플에서 관찰되었습니다. ~ 5mg/mL. 결과적으로, 5mg/mL의 플럼바긴은 0.1mg/mL의 비타민 C와 유사한 라디칼 소거 활성 효과를 나타냈습니다(그림 4C).

2.5. Plumbagin은 정상적인 각질 세포와 수정체 상피 세포에서 독성이 없습니다.

스킨크림과 같은 화장품은 외용이고 세포독성이 피부 트러블을 유발할 수 있기 때문에 플럼바진이 정상각화세포(HaCaT)와 수정체상피세포(B3)에 독성이 있는지, 피부 미백 발달에 도움이 될 수 있는지 추가로 조사했다. 화장품. 결과적으로 우리는 낮은 plumbagin 농도(1–5 μM)가 HaCaT 및 B3 세포에 독성을 일으키지 않지만 멜라닌 합성 억제에 효과적이라는 것을 발견했습니다(그림 5A). 또한 플럼바긴은 HaCaT 및 B3 세포에서 DNA 손상 관련 H2AX를 유도하지 않고 세포 사멸 관련 폴리(ADP-리보스) 폴리머라제(PARP) 및 카스파제-3 단백질을 감소시키지 않았습니다(그림 5B). 피부 독성을 나타내지 않고 피부 미백 제품에 사용할 수 있습니다.

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