Anti-aging och Tyrosinashämmande effekter av Cassia Fistel Flower Butanolextrakt Del 2

Effekt av C. fistelblommaextrakt på fibroblastcellers cytotoxicitet

Cytotoxicitetstestning av C. fistelblommaextrakt på fibroblastceller mättes med användning av SRB-analys. Fibroblastceller behandlades med eller utan olika koncentrationer av blomextraktet ({{0}}–200 ug/mL). Efter en behandling på 48 timmar visade sig blomextraktet inte påverka tillväxten av hudfibroblastceller (0–200 ug/ml). IC20 och IC50 för blomextraktet visade sig vara mer än 200 ug/ml, vilket även kunde appliceras i andra experiment utan toxicitet (Fig. 2).

Glykosid av cistanche kan också öka aktiviteten av SOD i hjärt- och levervävnader och avsevärt minska innehållet av lipofuscin och MDA i varje vävnad, effektivt rensa upp olika reaktiva syreradikaler (OH-, H₂O₂, etc.) och skydda mot DNA-skador orsakade av OH-radikaler. Cistanche-fenyletanoidglykosider har en stark rensande förmåga av fria radikaler, en högre reducerande förmåga än vitamin C, förbättrar aktiviteten av SOD i spermiesuspension, minskar innehållet av MDA och har en viss skyddande effekt på spermiemembranets funktion. Cistanche-polysackarider kan öka aktiviteten av SOD och GSH-Px i erytrocyter och lungvävnader hos experimentellt åldrande möss orsakade av D-galaktos, samt minska innehållet av MDA och kollagen i lungor och plasma, och öka innehållet av elastin, har en god renande effekt på DPPH, förlänger hypoxitiden hos åldrande möss, förbättrar aktiviteten av SOD i serum och fördröjer den fysiologiska degenerationen av lungor hos experimentellt åldrande möss. Med cellulär morfologisk degeneration har experiment visat att Cistanche har den goda antioxidantförmågan och har potential att vara ett läkemedel för att förebygga och behandla åldrande hudsjukdomar. Samtidigt har echinakosid i Cistanche en betydande förmåga att ta bort DPPH-fria radikaler och kan avlägsna reaktiva syrearter, förhindra friradikal-inducerad kollagennedbrytning och har även en god reparationseffekt på anjonskada av tyminfria radikaler.

Klicka på Var kan jag köpa Cistanche

【För mer information:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

Effekt av C. fistelblommaextrakt på kollagensyntes i humana hudfibroblastceller

Kollagen spelar en nyckelroll i både hudsårläkning och hudföryngringsprocessen. Kollagensyntes från hudfibroblastceller uppnåddes med hjälp av ett Sirius Red/Fast Green Collagen Staining Kit. Kollagensyntesen från fibroblastceller visade sig ha ökat signifikant på ett dosberoende sätt efter att cellerna behandlats med olika koncentrationer (100–150 ug/ml) av blomextraktet (Fig. 3).

Effekt av C. fistelblommaextrakt på kollagenasaktivitet

Kollagenaser är de enzymer som smälter nativt kollagen i trippelhelixområdet. Därför kan hämningen av kollagenasaktivitet skydda mot kollagennedbrytning. Kollagenasaktivitet mättes med användning av fluorogen DQ™-gelatinanalys. Kollagenasaktiviteten minskade dramatiskt på ett dosberoende sätt efter behandling av fibroblasterna med blomextraktet. Vid höga koncentrationer kunde blomextraktet (200 ug/ml) fullständigt hämma kollagenasaktivitet (fig. 4).

Effekt av C. fistelblommaextrakt på MMP-2-aktivitet

MMP-2 är ett enzym som är involverat i nedbrytningen av den extracellulära matrisen (ECM) och spelar en viktig roll för att påverka normal homeostas, åldrande och sårläkning av huden. MMP-2-aktivitet mättes med gelatinsymografi. Det fastställdes att MMP-2 utsöndrat från hudfibroblastceller kunde smälta gelatin i gelén. Efter att gelén inkuberats med olika koncentrationer av blomextraktet (50–200 ug/mL), reducerades emellertid nivån av MMP-2-aktivitet signifikant på ett dosberoende sätt (fig. 5).

Effekt av C. fistelblommaextrakt på HA-syntes i fibroblastceller i mänsklig hud

HA-syntes från hudfibroblastceller utvärderades med användning av ett ELISA-kit. Efter att cellerna behandlats med olika koncentrationer av blomextraktet i 48 timmar, visade sig HA-syntesen ha ökat signifikant på ett dosberoende sätt (50–200 ug/mL). Efter att fibroblasterna behandlats med blomextrakt vid 200 ug/ml, inducerades HA-syntes vid en nivå som var fyra gånger jämfört med de obehandlade cellerna (fig. 6).

Effekt av C. fistelblommaextrakt på tyrosinasaktivitet

Tyrosinas är ett enzym som är involverat i det hastighetsbegränsande steget för kontroll av melaninproduktionen. Därför tenderar hämningen av tyrosinasaktiviteten att inducera blekning av huden på grund av en minskning av melaninsyntesen. När tyrosinasenzymet inkuberades med blomextraktet kunde det hämma tyrosinasaktiviteten på ett dosberoende sätt i en koncentration av 50–200 ug/mL (Fig. 7).

Antioxidantaktivitet av C. fistelblommaextrakt

Den fria radikalfångande aktiviteten av C. fistelblomextrakt undersöktes sedan med DPPH- och ABTS-analys. C. fistelblommaextrakt hämmade dosberoende oxidantaktivitet. Vitamin E och Trolox användes som positiv kontroll i varje experiment. C. fistelblommaextrakt uppvisade renande aktivitet (DPPH-analys) vid ett värde av 65 procent vid 100 ug/ml. Vid 25 ug/ml av blomextraktet visade sig den radikalfångande aktiviteten fortfarande vara cirka 33 procent och IC50 för blomextraktet och vitamin E registrerades vid 70 respektive 72 ug/ml. Dessa fynd tyder på att C. fistelblommaextrakt är en potent antioxidant och i denna egenskap är jämförbar med vitamin E (Fig. 8a). För att bekräfta blomextraktets antioxidantaktivitet bestämdes ABTS-analysen och visade en procentuell hämning på 47 procent vid 4 ug/ml och IC50 av blomextraktet och troloxen var 4,8 respektive 3 ug/ml, vilket var av data erhållna från DPPH-analysen (fig. 8b).

Diskussion

Extrinsiska och/eller miljöfaktorer orsakar hudåldringstecken som kan innefatta rynkor och pigmentfläckar [30]. I tidigare studier har UV-strålning som är känd för att inducera hudens åldrande varit ett stort forskningsämne genom fokus på patogenes och molekylära mekanismer. Genereringen av ROS kan stimulera hudinflammation som leder till aktivering av transkriptionsfaktorer som reglerar nedbrytningen av hudens kollagen och den extracellulära matrisen (ECM) [30]. Dessa händelser resulterar i en förlust av hudens förmåga att motstå stretching, vilket i slutändan leder till att huden åldras.

C. fistelblommaextrakt har traditionellt använts för behandling av hudsjukdomar, buksmärtor och sårläkning [17]. Våra resultat visar att de viktigaste fytokemikalierna representerade i C. fistelblomextraktet var fenolföreningarna och flavonoiderna. De huvudsakliga fenolkomponenterna i C. fistelblomextraktet var protokateksyra följt av vaniljsyra, klorogensyra och ferulsyra. Dessutom har Bahorun T, et al rapporterat att C. fistel-blommor innehåller olika typer av flavonoider inklusive kaempferol, rhein, fistel, alkaloider och triterpener. Bland dessa fytokemiska föreningar har kaempferol, katekiner, ferulsyra, klorogensyra och protokatechuic syra visat sig uppvisa antiaging-aktiviteter. I denna studie undersöktes antiaging-aktiviteten av C. fistelblommaextraktet för att bestämma effekterna av extraktet på kollagen-, HA- och melaninproduktionen. Våra resultat indikerar att höga koncentrationer av C. fistelblommaextrakt (200 ug/ml) inte påverkade livsdugligheten hos fibroblastceller från mänsklig hud. Därför kan C. fistel-blomextrakt vara säkra i applikationer på mänsklig hud.

Kollagensyntes i hudfibroblaster spelar en viktig roll i hudföryngring. Minskningen av prokollagensyntesen av typ I och III är en kritisk egenskap hos åldrad hud som leder till att huden blir tunnare och huden blir bräcklig. [31]. Följaktligen resulterar hämningen av kollagensyntesen eller en förlust av kollagens funktion i kronologiskt åldrad hud. Våra resultat indikerar att C. fistelblomextraktet signifikant inducerade kollagensyntes från hudfibroblasterna och även dramatiskt hämmade kollagenasaktiviteten, vilket är enzymet som är involverat i kollagennedbrytningen. Kronologiskt åldrad hud inducerad av UV-strålning uppstår också genom en ökning av MMP-produktionen, inklusive MMP-1, MMP-2, MMP-3 och MMP-9, vilket orsakar en obalans av kollagensyntes genom induktion av kollagen eller genom ECM-nedbrytning [32]. Detta är den första rapporten som indikerar att C. fistelblomextrakt signifikant hämmar MMP-2-aktivitet på ett dosberoende sätt. För tillämpningar i kosmetiska formuleringar bör C. fistelextraktet i en koncentration av 50 ug/ml övervägas. Dessa fynd tyder på att C. fistelblommaextrakt har användbart boosterkollagen som gynnar huden genom minskad kollagennedbrytning.

Glykosaminoglykaner (GAG) eller hyaluronsyra (HA), en huvudkomponent i den extracellulära matrisen, induceras under sårläkning och hudregenerering och håller huden återfuktad [33]. Miljöfaktorer som UV-strålning inducerar den typ av hudåldrande som resulterar i en förlust av hudens elasticitet vilket gör att huden blir rynkig genom att HA-syntesen minskar [34]. Detta resultat indikerar att C. fistelblomextraktet dramatiskt ökade HA-syntesen på ett dosberoende sätt. Därför kan blomextraktet förbättra hudens fuktighet och kan resultera i att huden blir mindre torr genom att öka HA-syntesen.

Hyperpigmentering orsakar mänsklig hud åldrande och uppstår som ett resultat av både interna och externa faktorer inklusive de som är relaterade till hormoner, UV-exponering, droger och förekomsten av olika kemikalier [4]. Melaninbiosyntes är en väg som uppträder i melanocyter. Hyperpigmentering är särskilt uppenbar i mörkare hud och är ofta svår att behandla. Kosmetiska forskare har genomfört olika in vivo- och in vitro-studier på hudblekande medel. Nyckelenzymet som reglerar melaninsyntesen är tyrosinas, som är involverat i två steg av melaninsyntesen, inklusive hydroxyleringen av tyrosin till -3,4-dihydroxifenylalanin (DOPA) och oxidationen av DOPA till DOPA kinon [ 4]. Våra resultat indikerar att C. fistelblomextraktet framgångsrikt kan minska tyrosinasaktiviteten. Detta resultat liknade det från vissa tidigare studier, som visade att C. fistel-skidor har uppvisat hudblekningsaktivitet in vitro och in vivo genom att använda tyrosinasaktivitet som en endpoint bioanalys [35]. Därför kan man dra slutsatsen att detta C. fistelblommaextrakt kan minska hyperpigmentering i mänsklig hud. Tidigare studier har visat att vissa delar av C. fistelväxten uppvisade antioxidantaktivitet [36–38]. De vattenhaltiga och metanoliska extrakten av C. fistelbarken visade den fria radikalfångande effekten av DPPH på ett dosberoende sätt [38]. Det hydroalkoholiska extraktet av C. fistelblomman och fruktköttet visade antioxidantaktivitet genom att hämma DPPH och hydroxylradikaler [36, 37]. Dessutom visade vår studie på antioxidantaktiviteten hos butanolextraktet från C. fistelblomman på liknande sätt den fria radikalfångande effekten av DPPH och ABTS på ett dosberoende sätt.

Slutsatser

Dessa resultat indikerar att C. fistelblommaextrakt uppvisar en hög potential för anti-aging i normala hudfibroblastceller, både vad gäller hämning av rynkor och en minskning av antalet pigmentfläckar. C. fistelblommaextrakt kan förhindra hudens åldrande genom en ökning av kollagen- och HA-produktionen. Dessutom hämmade blomextraktet kollagenas, MMP-2 och tyrosinasaktivitet, som alla är involverade i hudens åldrande. Därför kan C. fistelextrakt som har visat en giftfri effekt vara en alternativ ingrediens för användning i kosmetika eller kosttillskott som utvecklas för anti-aging-applikationer.

Förkortningar

ABTS: Azino-bis (etylbenstiazolin-6-sulfonsyra); DI-vatten: Avjoniserat vatten; DMEM: Dulbeccos modifierade örnmedium; DPPH: Difenyl-2- pikrylhydrazyl; ECM: extracellulär matris; ERK: Extracellulära signalreglerade kinaser; FBS: fetalt bovint serum; g: Gram; GA: Gallsyra; h: timme; HA: Hyaluronsyra; HPLC: Högpresterande vätskekromatografi; JNK: c-Jun N-terminalt proteinkinas; mg: milligram; min: minut; ml: Milliliter; mM: Millimolar; MMP-2: Matrixmelloproteinas-2; MMP: metalloproteinaser; nm: Nanometer; PBS: fosfatbuffert saltlösning; rpm: Rund per minut; SDS: Natriumdodecylsulfat; SRB: Sulforhodamin B; TCA: Triklorättiksyra; TFA: trifluorättiksyra; ug: mikrogram; μL: Mikroliter

Erkännanden

Denna forskningsstudie beviljades ekonomiskt stöd av Agricultural Research Development Agency (Public Organization) (ARDA), National Research Council of Thailand (NRCT) och Institutionen för biokemi, fakulteten för medicin, Chiang Mai University, Thailand.

Finansiering

Denna forskningsstudie beviljades ekonomiskt stöd av Agricultural Research Development Agency (Public Organization) (ARDA) och National Research Council of Thailand (NRCT).

Tillgänglighet av data och material

Alla rådata från denna studie har deponerats i ett lämpligt förvar. Data är tillgängliga på begäran från författarna.

Författarnas bidrag

PL designade alla experiment i denna studie, analyserade och tolkade data och skrev manuskriptet. SY, WP och PT experimenterade med och tolkade data. JS tillhandahöll de hudprover som bearbetades för det etiska förfarandet. Alla författare läste och godkände det slutliga manuskriptet för inlämning.

Konkurrerande intressen

Författarna förklarar att de inte har några konkurrerande intressen.

Samtycke till publicering

Inte tillämpbar.

Etiskt godkännande och samtycke till att delta

Denna studie erhöll etiskt godkännande från Medical Research Ethics Committee, Chiang Mai University (Studiekod: BIO-2558-035490). Primära humana hudfibroblaster isolerades aseptiskt från ett bukärr efter det kirurgiska ingreppet som involverade ett kejsarsnitt på kirurgiska avdelningen på CM Maharaj Hospital, Chiang Mai University (Chiang Mai, Thailand).

Författarinformation

Institutionen för biokemi, Medicinska fakulteten, Chiang Mai University, Chiang Mai 50200, Thailand. 2 Institutionen för obstetrik och gynekologi, Medicinska fakulteten, Chiang Mai University, Chiang Mai 50200, Thailand.

Referenser

1. Gragnani A, Cornick SM, Chominski V, Ribeiro de Noronha SM, Alves Corrêa de Noronha SA, Ferreira LM. Genomgång av stora teorier om hudens åldrande. Adv Aging Res. 2014;03:265–84.

2. Quan T, Qin Z, Xia W, Shao Y, Voorhees JJ, Fisher GJ. Matrisnedbrytande metalloproteinaser vid fotoåldring. J Investig Dermatol Symp Proc. 2009;14:20–4.

3. Nagase H, Woessner Jr JF. Matrismetalloproteinaser. J Biol Chem. 1999;274:21491-4.

4. Costin GE, Hearing VJ. Mänsklig hudpigmentering: melanocyter modulerar hudfärg som svar på stress. FASEB J. 2007;21:976–94.

5. Bae-Harboe YSC, Park HY. Tyrosinas: ett centralt reglerande protein för hudpigmentering. J Invest Dermatol. 2012;132:2678–80.

6. Slominski A, Tobin DJ, Shibahara S, Wortsman J. Melaninpigmentering i däggdjurshud och dess hormonella reglering. Physiol Rev. 2004;84:1155–228.

7. Papakonstantinou E, Roth M, Karakiulakis G. Hyaluronsyra: en nyckelmolekyl i hudens åldrande. Dermatoendokrinol. 2012;4:253–8.

8. Weigel PH, Fuller GM, LeBoeuf RD. En modell för rollen av hyaluronsyra och fibrin i de tidiga händelserna under det inflammatoriska svaret och sårläkningen. J Theor Biol. 1986;119:219–34.

9. Bai KJ, Spicer AP, Mascarenhas MM, Yu LY, Ochoa CD, Garg HG, et al. Rollen av hyaluronansyntas 3 i ventilatorinducerad lungskada. Am J Respir Crit Care Med. 2005;172:92–8.

10. Turley EA. Rollen för ett cellassocierat hyaluronanbindande protein i fibroblastbeteende. Ciba hittade Symp. 1989;143:121–33. Diskussion 33-7, 281-5.

11. Morteza-Semnani K, Saeedi M, Shahnavaz B. Jämförelse av antioxidantaktivitet av extrakt från lakritsrötter (Glycyrrhiza glabra L.) med kommersiella antioxidanter i 2 procent hydrokinonkräm. J Cosmet Sci. 2003;54:551–8.

12. Gianeti MD, Mercurio DG, Campos PMBGM. Användningen av grönt teextrakt i kosmetiska formuleringar: inte bara en antioxidantaktiv ingrediens. Dermatol Ther. 2013;26:267–71.

13. Duraipandiyan V, Ignacimuthu S. Antibakteriell och svampdödande aktivitet hos Cassia fistel L.: en etnomedicinsk växt. J Etnopharmacol. 2007;112:590–4.

14. Luximon-Ramma A, Bahorun T, Soobrattee MA, Aruoma OI. Antioxidantaktiviteter av fenol-, proantocyanidin- och flavonoidkomponenter i extrakt av Cassia fistel. J Agric Food Chem. 2002;50:5042–7.

15. Manonmani G, Bhavapriya V, Kalpana S, Govindasamy S, Apparanantham T. Antioxidantaktivitet av Cassia fistel (Linn.) blommor i alloxan-inducerade diabetiska råttor. J Etnopharmacol. 2005;97:39–42.

16. Bhalodia NR, Shukla VJ. Antibakteriella och svampdödande aktiviteter från bladextrakt av Cassia fistel l.: en etnomedicinsk växt. J Adv Pharm Technol Res. 2011;2:104–9.

17. Bahorun T, Neergheen VS, Aruoma OI. Fytokemiska beståndsdelar i Cassia fistel. Afr J Biotechnol. 2005;4:1530–40.

18. Bhalodia NR, Nariya PB, Acharya RN, Shukla VJ. In vitro antibakteriella och svampdödande aktiviteter av Cassia fistel Linn. fruktköttsextrakt. Ayu. 2012;33:123–9.

19. Hanninen, Kaartinen K, Rauma AL, Nenonen M, Torronen R, Hakkinen AS, et al. Antioxidanter i vegansk kost och reumatiska sjukdomar. Toxikologi. 2000;155:45–53.

20. Mangmeesri P, Wonsuphasawad K, Viseshsindh W, Gritsanapan W. Jämförelsen mellan den laxerande effekten av Cassia fistel pod-massaextrakt och Cassia angustifolia hos patienter med thailändsk förstoppning. Planta Med. 2014;80:1404.

21. Sakulpanich A, Gritsanapan W. Bestämning av antrakinoninnehåll i Cassia fistelblad för en alternativ källa till laxerande läkemedel. Planta Med. 2009;75:994.

22. Zhishen JMT, Jianming W. Bestämning av flavonoidinnehåll i mullbär och deras rensande effekter på superoxidradikaler. Food Chem. 1999;64:555–9.

23. Vichai V, Kirtikara K. Sulforhodamine B kolorimetrisk analys för cytotoxicitetsscreening. Nat Protoc. 2006;1:1112–6.

24. Vandooren J, Geurts N, Martens E, Van den Steen PE, Jonghe SD, Herdewijn P, et al. Gelatinnedbrytningsanalys avslöjar MMP-9-hämmare och funktionen hos den O-glykosylerade domänen. World J Biol Chem. 2011;2:14–24.

25. Toth M, Sohail A, Fridman R. Bedömning av gelatinaser (MMP-2 och MMP-9) genom gelatinsymografi. Metoder Mol Biol. 2012;878:121–35.

26. Gan SD, Patel KR. Enzymimmunanalys och enzymkopplad immunosorbentanalys. J Invest Dermatol. 2013;133:e12.

27. Moon JY, Yim EY, Song G, Lee NH, Hyun CG. Screening av elastas- och tyrosinashämmande aktivitet från Jeju Island-växter. EurAsia J Biosci. 2010;41.

28. Braca A, Sortino C, Politi M, Morelli I, Mendez J. Antioxidantaktivitet av flavonoider från Licania licaniaeflora. J Etnopharmacol. 2002;79:379–81.

29. Re R, Pellegrini N, Proteggente A, Pannala A, Yang M, Rice-Evans C. Antioxidantaktivitet med en förbättrad ABTS-analys för radikal katjonavfärgning. Free Radic Biol Med. 1999;26:1231-7.

30. Pillai S, Oresajo C, Hayward J. Ultraviolett strålning och åldrande av huden: roller för reaktiva syrearter, inflammation och proteasaktivering och strategier för att förhindra inflammationsinducerad matrisnedbrytning - en översikt. Int J Cosmet Sci. 2005;27:17–34.

31. Rittie L, Fisher GJ. UV-ljusinducerade signalkaskader och hudens åldrande. Aging Res Rev. 2002;1:705–20.

32. West MD, Pereira-Smith OM, Smith JR. Replikativ senescens av fibroblaster i mänsklig hud korrelerar med en förlust av reglering och överuttryck av kollagenasaktivitet. Exp Cell Res. 1989;184:138–47.

33. Tammi R, Pasonen-Seppanen S, Kolehmainen E, Tammi M. Hyaluronansyntasinduktion och hyaluronanackumulering i musens epidermis efter hudskada. J Invest Dermatol. 2005;124:898–905.

34. Radaeva IF, Kostina GA, Zmievskii AV. Hyaluronsyra: biologisk roll, struktur, syntes, isolering, rening och tillämpning (recension). Prikl Biokhim Mikrobiol 1997;33:133–7.

35. Khan BA, Akhtar N, Hussain I, Abbas KA, Rasul A. Whitening effekt av växtextrakt inklusive Hippophae rhamnoides och Cassia fistelextrakt på huden hos asiatiska patienter med melasma. Postepy Dermatol Alergol. 2013;30: 226–32.

36. Bhalodia NR, Nariya PB, Acharya RN, Shukla VJ. In vitro antioxidantaktivitet av hydroalkoholextrakt från fruktköttet från Cassia fistel Linn. Ayu. 2013; 34:209–14.

37. Bhalodia NR, Nariya PB, Acharya RN, Shukla VJ. Utvärdering av in vitro antioxidantaktivitet hos blommor av Cassia fistel Linn. Int J PharmTech Res. 2011;3:589–99.

38. Ilavarasana R, Mallika M, Venkataraman S. Antiinflammatoriska och antioxiderande aktiviteter av Cassia fistel Linn barkextrakt. Afr J Trad CAM. 2005;2:70–85.

【För mer information:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】