Att bestämma näringens roll i hudens åldrande

Vänligen kontaktaoscar.xiao@wecistanche.comför mer information

Abstrakt:Kostens effekt på hudens åldrande har blivit ett intressant forskningsämne. Tidigare studier har mestadels fokuserat på de gynnsamma effekterna av kollagenpeptider som härrör från marina organismer på den åldrande huden när de administreras oralt, medan de gynnsamma effekterna av kollagenpeptider som härrör från fjäderfä på åldrande hud har sällan rapporterats. I denna studie framställdes kollagenpeptider från kycklingben genom enzymatisk hydrolys, och effekten och verkningsmekanismen av oralt administrerade kollagenpeptider på att lindra hudens åldrande inducerat av UV kombinerat med D-galaktos undersöktes. Resultaten visade att kycklingbenskollagenet hade typiska egenskaper för kollagen, och kycklingbenskollagenpeptiderna (CP) var huvudsakligen småmolekylära peptider med en molekylvikt på<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="">

Klicka här för att veta mer

Nyckelord:kollagenpeptider; anti-åldring; hudtranskriptom;kollagensyntes;lysosomer

1. Introduktion

Hälsotiden, att noggrant följa en hälsosam kost, bestämma näringens roll i hudens åldrande och bestämma vad man ska äta för att behålla en ungdomlig och frisk hud är svåra problem. Huden är det största organet i kroppen, sammansatt av epidermis, dermis och subkutana lagret. Det fungerar som en barriär för att skydda kroppen från yttre faktorer och spelar också en roll för hälsa och skönhet[1. Hudens åldrande är en komplex process, som är uppdelad i kronologiskt åldrande och fotoåldring och påverkas av både inre och yttre faktorer.cistanche stamDe huvudsakliga egenskaperna inkluderar ackumulering av makromolekylär skada i cellen, försämring av stamcellsfunktion (främjar vävnadsförnyelse) och den gradvisa förlusten av hudens fysiska integritet [2]. De huvudsakliga molekylära mekanismerna som orsakar hudens åldrande inkluderar främst oxidativ stress, telomerförkortning, DNA-skada, genetisk mutation, mikro-RNA-reglering, avancerad ackumulering av slutprodukter av glykation och inflammationsåldrande 3]. Fotoåldring är epidermal hyperplasi, uttorkning och nedbrytning av extracellulär matris inducerad av ultraviolett strålning. Den främsta orsaken till fotoåldring är reaktiva syrearter (ROS) som genereras av ultraviolett strålning som förmedlar uttrycket av matrismetalloproteinaser (MMP) och typ-I pro-kollagen genom signalvägar såsom mitogenaktiverat proteinkinas (MAPK) signalering väg, vilket leder till nedbrytning av den extracellulära matrisen (ECM) i huden och apoptos av fibroblaster [4]. Under de senaste åren har det blivit populärt att bibehålla hudens hälsa och fördröja åldrandet, och att hitta naturliga ingredienser som bioaktiva peptider och polyfenoler med antioxidant- och anti-aging-funktioner har blivit en forskningshotspot [5].

Cistanche kan anti-aging

Kollagen har dock en hög molekylvikt och är svårt att direkt absorberas och utnyttjas, medan de små molekylära kollagenpeptiderna efter kollagenhydrolys har starkare biologisk aktivitet och hög absorptionshastighet [6]. Samtidigt har den breda tillämpningen av kollagen i livsmedel, medicin, vävnadsteknik, kosmetika och andra områden gjort kollagenpeptider med lägre molekylvikt, högre absorptionseffektivitet och starkare biologisk aktivitet till en ny favorit inom funktionell mat och medicinsk forskning [{{1 }}]. Kollagenpeptider är små och innehåller 2-20 aminosyrarester erhållna efter kollagenhydrolys. De används som ett kosttillskott för behandling av hudens åldrande på grund av deras potentiella antiinflammatoriska och antioxidantfunktioner och immunreglering och effekterna av antioxidation och proliferation på hudfibroblaster [10].

Efter oral administrering absorberas kollagenpeptider i form av små peptider och transporteras snabbt till blodet och så småningom till njurarna, huden, lederna och andra vävnader som ska lagras och användas. Efter 14 dagar förblev radioaktivitetsnivåerna höga i huden på möss som hade sondats med C14-märkta kollagenpeptider.cistanche tubulosa fördelar och biverkningarKollagenpeptiderna kan nästan helt absorberas och användas av kroppen, medan absorptions- och utnyttjandegraden av kollagen bara är 50-60 procent [6,11-13]. Under de senaste åren har kollagenhydrolysat från fiskskinn, fiskfjäll, koben, koskinn och grishud i stor utsträckning rapporterats ha gynnsamma effekter på att lindra hudens åldrande och har fått stor uppmärksamhet från forskare. Till exempel främjar kollagenpeptider isolerade från silverkarphud pro-kollagensyntes och hämmar AP-1, MMP-1 och MMP-3 proteinuttryck genom att aktivera TGF-/Smad-vägen för att förhindra kollagennedbrytning och reparera fotoåldrade hudceller [14]. Oral administrering av bovina kollagenpeptider kan förbättra hudens avslappning, öka kollagenhalten och antioxidantenzymaktiviteten, reparera kollagenfibrer och normalisera kollagenförhållandet i huden hos åldrande möss [15]. Emellertid har kollagenpeptider från olika källor olika effekter. Mängden och strukturen av högaktiva peptider i blodet efter oral administrering av kollagenpeptider beror på kollagenkällan [10]. Den skyddande effekten av kollagenpeptid extraherad från huden på höns mot UVA-inducerad fibroblastskada var överlägsen den hos kollagenpeptiden extraherad från gris-, ko- eller tilapiahud, och dess effekt var likvärdig med kollagenhärledd tripeptid (Gly-Pro) -Hyp)[16].

Religiös övertygelse och sjukdomsbekymmer (som galna kosjukan) har lett människor att gradvis ändra riktningen för utvecklingen av kollagen och dess produkter från landlevande däggdjur till fjäderfä och marina organismer|17I. Som den huvudsakliga biprodukten av fjäderfäbearbetning, kyckling ben är en lovande källa till kollagenprodukter. Det minskar inte bara slöseri med resurser och miljöföroreningar utan möjliggör också ett effektivt utnyttjande av biprodukter. Därför använde vi i denna studie kycklingbenskollagenpeptider som råmaterial, med nakna möss behandlade med D-galaktos och UV för att inducera hudens åldrande, som modell för att utvärdera effekten av oral administrering av kollagenpeptiden på att lindra hudens åldrande i möss och bestäm den relevanta mekanismen.

2. Material och metoder

2.1. Material, kemikalier och djur

Kycklingfarmarna vid Yunnan Agricultural University (Kunming, Kina) tillhandahöll de förbrukade hönsen, som separerades, torkades och krossades för att få kycklingbenmjölet. Su-peroxiddismutas (SOD), katalas (CAT) och glutationperoxidas (GSH-PX) kit köptes från Soleibao Biotechnology Co., Ltd. (Beijing, Kina). Hydroxiprolin (HYP), interleukin-1 (IL-1x), matrismetalloproteinas-1/3 (MMP-1/3), typ I pro-kollagen och hyaluronsyra (HA)-enzymkopplad immunoassay(ELISA)-kit köptes från Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute (Nanjing, Kina). Friska BALB/C hårlösa honmöss (18±2g, sex veckor gamla) köptes från Nanijing Junke Bioengineering Corporation, Ltd. (Nanjing, Kina) med tillståndsnummer: SCXK(SU)2016-0010.cistanche tubulosa extraktPepsin och papain köptes från Aladdin Biochemical Technology Co., Ltd. (Shanghai, Kina), och andra kemikalier var av analytisk kvalitet. Alla möss hanterades enligt reglerna för laboratoriedjurvården i Yunnan-provinsen och godkändes av Yunnan Agricultural University Animal Care and Use Committee (godkännande ID: YAUACUC01).

2.2. Kollgenberedning och aminosyrasammansättning

Extraktionen och aminosyrasammansättningen av kycklingbenskollagen följde metoden som beskrivs av Liuet al. [18]med små modifieringar. Kycklingbenspulvret rördes om och blötlades i 0.05 M NaOH, 10 procent n-hexan och 0,25 M EDTA-lösning (pH7,5) ) i förhållandet 1/10 (m/o). Vid varje steg behandlades provet i 36 timmar och blötläggningslösningen byttes var 6:e ​​timme för att svälla benpulvret, avlägsna icke-kollagenproteiner, fett och mineraler från benpulvret. Provet tvättades med rent vatten till neutralitet efter varje steg. Det förbehandlade kycklingbenmjölet blandades med 0,5 M isättika innehållande 0,1 procent (vikt/volym) pepsin i ett förhållande mellan fast substans och vätska av 1:10 (vikt/volym) och omrördes kontinuerligt och extraherades vid 4 grader för 48 h. Det filtrerades sedan och filtratet centrifugerades vid 15,000×g under 15 minuter vid 4 grader. Supernatantens pH justerades till 7.5-7.8 med NaOH-lösning, och NaCl tillsattes till en slutlig koncentration av 1,5 M. Efter att blandningen hölls ostörd i 12 timmar vid 4 grader för utsaltning, tillsattes kollagenet fällningen centrifugerades vid 15,000xg under 15 minuter vid 4 grader, löstes sedan med 0,5 M ättiksyra, dialyserades i rent vatten, frystorkades och den färdiga produkten var kycklingbenskollagen.

Aminosyrasammansättningen av kycklingbenskollagen bestämdes av Sykam S433D automatiska aminosyraanalysator (München, Tyskland). En viss mängd kollagenprov som skulle testas togs i ett förseglat rör, tillsattes med 10 mL6 M HCl och hydrolviserades vid 110C i 24 timmar. Hydrolysatet koncentrerades genom kväveblåsning och återupplöstes i 20 ml citronsyrabuffert. Efter mikrofiltrering med ett 0,22 um mikroporöst membran togs 20 μL hydrolysat för aminosyraspektrumanalys. Aminosyrahalten i provet uttrycktes i procent.

2.3. Beredning och molekylviktsfördelning av kollagenpeptider (CP)

Enligt resultaten från vår tidigare optimeringsprocess framställdes CP med papain i ett enzym-till-substrat-förhållande på 1:4 0 (massförhållande). Efter justering av pH till 7 och enzymatisk hydrolys vid 63 grader i 5 timmar, inaktiverades enzymet i ett kokande vattenbad under 15 minuter. Enzymhydrolysatet avsaltades och lyofiliserades, återupplöstes i 0,1 % myrsyralösning och centrifugerades för att erhålla supernatanten. AQ Exactive HF Orbitrap högupplöst masspektrometer-QE-HF (Thermo Fisher, Waltham, MA, USA), utrustad med elektrosprayjonisering (ESI, användes för att analysera kollagenhydrolysatet i fullskanningsläget på 350-1800 m /z, och resultaten hämtades och analyserades med hjälp av programvaran Proteome Discoverer 2.1.

2.4.Djurtest

BALB/C hårlösa möss av honkön (n{{0}}) hölls i ett rum under kontrollerade temperaturförhållanden (24±1 grad), luftfuktighet (60 ±5 procent) och en 12 h dag-natt cykel under en vecka. De fick ad libitum tillgång till mat och vatten. Efter en veckas anpassning delades mössen slumpmässigt in i följande fem grupper (n=11 per grupp):(i). Normal grupp (N): UV oexponerad; oral administrering av 0,4 mL koksaltlösning dagligen. (ii). Modellgrupp (M): UV-exponerad plus D-galaktos (0,2 ml); oral administrering av 0,4 ml koksaltlösning dagligen.

(i). Lågdos kollagenpeptidgrupp (LCP): UV-exponerad plus D-galaktos (0,2 mL); oral

administrering av 0,4 mL CPs (dos: 200 mg:kg-1 kroppsvikt) dagligen.

(iv). Mediumdos kollagenpeptidgrupp (MCP): UV-exponerad plus D-galaktos;oral

administrering av 0,4 mL CPs (dos: 500 mg·kg-1 kroppsvikt) dagligen.

(v). Högdos kollagenpeptidgrupp (HCP): UV-exponerad plus D-galaktos; muntlig administration

behandling av 0,4 mL CPs (dos: 1000 mg kg-1 kroppsvikt) dagligen.

D-galaktosbehandling utfördes genom subkutan injektion av 0,2 mL 10 procent D-galaktoslösning på baksidan av musens hals (dos:1.0g/ kg-1kroppsvikt) dagligen. U-strålning utfördes med en 40 W UVA-340 LAMIP (O-panel, Cleveland, USA, toppvåglängd: 340 nm), avståndet mellan lampan och baksidan av mössen var 30 cm (230 m J/cm) -), och bestrålningen varade i 30 minuter varje dag i sju veckor (49 dagar). Strålningsintensiteten mättes med en UVA365-radiometer (Xinbao Keyi Electronic Technology Co., Ltd., Xi'an, Kina). En timme efter D-galaktos och UV-behandling, administrerades mössen 0,4 ml CPs oralt varje dag. Efter den sista bestrålningen bedövades mössen, vägdes och vävnaderna togs för efterföljande analys.

2.5. Hudfuktighet, visceralt index och kroppsviktsökning

Hudens fuktighet bestämdes med ISO 1442, och det viscerala indexet beräknades med hjälp av följande ekvation: visceralt index (g/kg)= visceral vikt/kroppsvikt.

2.6. Oxidatioe Stress-, HA- och HYP-innehåll i huden

Hudprover homogeniserades med nio gånger mängden normal saltlösning (vikt/vikt) i ett isbad med en vävnadshomogenisator (TGrinder OSE-Y30, Tiangen Biochemical Technology Co., Ltd., Peking, Kina), och centrifugerades sedan vid 2000 ×g och 4 grader i 10 min. Aktiviteterna av superoxiddismutas (SOD), katalas (CAT) och glutationperoxidas (GSH-PX), och innehållet av hyaluronsyra (HA) och hydroxiprolin (HYP) i den uppsamlade supernatanten bestämdes enligt metoden som beskrivs i instruktioner som motsvarar respektive kit.

2.7. Hudhistologisk

Mushudprover fixerades i 4 procent paraformaldehydlösning i 24 timmar, dehydrerades, bäddades in i paraffin och skivades. Hudsektionerna färgades med hematoxylin och eosin (HE) och observerades med ett ECLIPSE CI-E framåtfluorescensmikroskop (Nikon, Japan). Tjockleken på hudens epidermis och dermis utvärderades med hjälp av Halcon 13.0.1.1-programvaran (MVTec, München, Tyskland).

2.8. Hudtranskriptomsekvensering

2.8.1. RNA-extraktion, bibliotekskonstruktion och transkriptomsekvensering

Totalt RNA extraherades från huden på möss med användning av RNeasy Mini Kit (Tiangen Bio-chemical Technology Co., Ltd., Peking, Kina) enligt tillverkarens instruktioner. Renheten och koncentrationen av RNA kontrollerades med användning av kaiaoK5500 Spectrophoto-meter (Kaiao, Peking, Kina); RNA-integriteten bedömdes med hjälp av RNA Nano 6000 Assay Kit och Bioanalyzer 2100-systemet (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA). Transkriptionssekvensanalysen av varje prov utfördes av Biolinker Technology Company Limited (Kunming, Kina). Kortfattat utfördes klustringen av de indexkodade proverna på ett cBot-klustergenereringssystem med HiSeq PE Cluster Kit v4-cBot-HS(llu-mina) enligt tillverkarens instruktioner. Efter klustergenerering sekvenserades biblioteken på en Ilumina-plattform, och 150 bp parade ändläsningar genererades.

2.8.2. Bioinformatikanalyser av RNA-sekvenseringsdata

Gene Ontology(GO) och Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) anrikningsanalys av differentiellt uttryckta gener (DEG) utfördes med användning av R-språkklusteranalyspaketet. När p-värdet var mindre än 0.05 ansågs objekten och vägarna berikade av GO och KEGG vara signifikanta.

2.8.3. Omvänd transkriptas-polymeraskedjereaktion (qRT-PCR)

QRT-PCR utfördes som tidigare beskrivits [19].

2.9. Wester Blot

Enligt metoden beskriven av Park et al. [20], Western blot (WB)-analys utfördes för att kvantifiera uttrycket av hudåldringsrelaterade proteiner hos möss. Proteinkoncentrationen av hudlysat i varje behandlingsgrupp kvantifierades med hjälp av BCA-kitet, separerade med SDS-PAGE (10 procent akrylamidgel), överfördes till ett PVDF-membran, blockerades med 5 procent skummjölk och inkuberades med en lämplig mängd primärmjölk. antikroppar (TGF-b1, c-Fos, c-Jun, Samd2/3 och -aktin) vid 4 grader över natten. Efter tvättning med TBST blandades proverna med sekundära antikroppar och inkuberades vid rumstemperatur under 1 timme.cistanche tubulosa recensionerChemiDoc XRS plus kemiluminescensgelimager (BioRAD, Hercules, CA, USA) användes för att detektera specifika proteiner. Bild] programvara användes för att kvantifiera uttrycket av målproteinet i varje behandlingsgrupp, och resultaten representerades av densitetsvärdena normaliserade till -aktinprotein.

2.10.ELISA

Uttrycksnivåerna av MMP-1, MMP-3, typ I pro-kollagen och IL-1& i hudlysvätska bestämdes genom enzymkopplad immunanalys. Analysen utfördes enligt instruktionerna som medföljde kitet.

2.11.Statistiska analyser

Alla resultat analyserades med hjälp av SPSS 21 (IBM Inc., Armonk, NY, USA) programvara genom envägsanalys av varians (ANOVA) och Duncans multipelområdestest, med signifikansnivån inställd på 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. Resultat och diskussion

3.1. Aminosyrasammansättning av kollagen

Aminosyrasammansättningen av kycklingbenskollagen visas i tabell 1. Gly var den huvudsakliga aminosyran i proverna och stod för nästan en tredjedel (27,86 procent) av de totala aminosyrorna, och Hyp var speciell aminosyra i kollagen, som står för 9,83 procent. De huvudsakliga egenskaperna hos kollagenmolekyler var de upprepade Gly-XY-sekvenserna och den unika trippelspiralformade strukturen som består av tre kedjor. Gly stod för ungefär en tredjedel av de totala aminosyrorna, X och Y var ofta prolin och hydroxiprolin, eller kunde vara vilken rest som helst [21]. Aminosyrasammansättningen i provet liknade den för kycklingbenskollagen som rapporterats i tidigare studier och hade de typiska egenskaperna för kollagen [22].

3.2. Molekylviktsfördelning av 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 procent). Det tyska Gelita-företaget visade dock genom flera kliniska studier att effekten av kollagenpeptider främst bestäms av dess matchningsgrad med kollagenpeptidernas egenskaper efter nedbrytningen av humant kollagen, snarare än kollagenpeptidernas molekylvikt. De fann att produkten VERISOL③ med en medelmolekylvikt på 2000 Da har den mest stimulerande effekten på hudfibroblaster, medan produkten FortigelTM med en medelmolekylvikt på 3000 Da har en speciell effekt på broskreparation [25-27].

3.3. Effekt av orala CP på att lindra hudens åldrande

3.3.1. Kroppsvikt och organindex

Kroppsviktsindex och organindex är viktiga och speglar mössens hälsotillstånd. Vikten av möss i varje grupp ökade normalt under testperioden (tabell 2). Den genomsnittliga viktökningen för M-gruppen var lägre än för N-gruppen, och den för CP-behandlingsgrupperna var högre än för M-gruppen, vilket tyder på att CP inte hade några biverkningar på möss. I tidigare rapporter var dosen av kollagenpeptidbehandlade möss mestadels mellan 100-1000 mg/kg.bw·d, och den säkra dosen av tilapia kollagenpeptider nådde 4,07 g/kg.bw·d [{{6} }]. På liknande sätt var tillväxten av hudåldrade möss efter sondmatning med kollagenpeptider i tilapiaskala (dos: 500 och 1000 mg/kg·bw·d) också liknande våra resultat [29]. Mjälten spelar en viktig roll i humoral och cellulär immunitet, därför används mjältindex ofta för att utvärdera immunsystemets funktion.cistanche StorbritannienThe 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). Resultaten liknade de från tidigare studier [30], vilket tyder på att CP är säkra och kan förbättra immuniteten hos möss något.

3.3.2.Hudens sammansättning

UV- och D-galaktosbehandlingen (M-gruppen) minskade väsentligt fukt-, HA- och Hyp-halten i huden, jämfört med N-gruppen, med 13,36 procent, 24,08 procent respektive 15,83 procent (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=""><>

Förändringar i hudens fukthalt orsakar rynkor och slapp hud och påverkas av matriskomponenter som hudkollagen och HA[31]. Hydroxyprolin är en stabil, rik och speciell aminosyra i kollagen, och dess innehåll kan indirekt återspegla innehållet av kollagen i huden, såväl som hudens åldrande. Dessutom spelar HA, som är starkt uttryckt i hudens ECM, en viktig roll att kontrollera hudens vattenbalans, osmotiskt tryck, fuktretention och elasticitet som ett vattenlagringssystem och strukturell komponent i huden [32]. I denna studie ökade innehållet av fukt, HYP och HA i huden markant efter CP-intag, vilket kan vara relaterat till främjandet av kollagen- och HA-syntes av CP. Dessutom ökade ökningen av HYP och HA fukthalten.

3.3.3. Hudhistologiska förändringar

De histologiska förändringarna i rygghuden hos möss efter sju veckors kontinuerlig behandling visas i figur 2. Den åldrande huden i M-gruppen visade egenskaperna för grov yta, förtjockad epidermis, förtunnad dermis och glesa celler, jämfört med huden på N-gruppen. Emellertid förbättrades tillståndet för åldrande hud hos möss efter oral administrering av CP, vilket bibehöll en jämn, ordnad och fullständig struktur liknande den hos mössen i N-gruppen. Således var huddermis signifikant tunnare, och epidermis var signifikant tjockare i M-gruppen än i N-gruppen (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. Hudens antioxidanter och inflammatoriska nivåer

Att bestämma aktiviteten hos antioxidantenzymer är den mest använda metoden för att utvärdera antioxidantnivån i kroppen [28]. Som visas i figur 3 var aktiviteterna av CAT-, SOD-, GSH-Px- och MDA-innehåll i M-gruppen signifikant lägre än de i N-gruppen (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="">

Dessutom bidrar det cellulära inflammatoriska svaret som orsakas av ROS också till hudens åldrande. Efter UV- och D-galaktosbehandling (Mgroup) ökade innehållet av IL-lo i huden på möss signifikant jämfört med N-gruppen (Figur 3D) ), vilket indikerar att huden visade ett signifikant inflammatoriskt svar (s<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. Verkningsmekanism för kost-CP för att lindra hudens åldrande

3.4.1. Analys och validering av RNA-Seq-data

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="">

GOenrichment-analys och KEGG-databasanrikningsanalys gav stöd för att ytterligare undersöka de biologiska funktionerna hos DEG. GO-analys visade att DEG var signifikant berikad i biologiska processer såsom DNA-replikation, reglering av hemopoes, reglering av hydrolasaktivitet och cytokinproduktion; i cellkomponenter, som inkluderade lytisk vakuol och lysosom, anrikades kollageninnehållande och andra relaterade gener signifikant; i termer av molekylär funktion, receptor-ligand-aktivitet, cytokinaktivitet och andra relaterade gener berikades signifikant (Figur 5). KEGG-anrikningsanalysen av de första 20 signalvägarna signifikant förändrade av DEG visas i figur 5. Cytokin-receptor-interaktion, lysosom, neuroaktiv ligand-receptor-interaktion, cellcykel, systemisk lupus erythematosus och TGF-väg (p.<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. Verifiering av verkningsmekanismen för CP för att lindra hudens åldrande

För att verifiera rollen av TGF-signaleringsvägen och cytokinreceptorinteraktionen för att lindra hudens åldrande genom orala CP:er, utfördes WB-analys för att verifiera TGF- och transkriptionsfaktorn Smad2/3 i TGF-signaleringsvägen, såväl som nyckeln transkriptionsfaktor AP-1 (c-Fos och c-Jun) som reglerar cytokiner. Innehållet i MMP-1, MMP-3, typ I-prokollagen och IL-1 bestämdes med ELISA. Resultaten av WB-analysen visade att uttrycket av TGF-, Smad2 och Smad3 i grupp M var signifikant lägre än det i grupp 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=""><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-1-proteinet är ett dimeriskt komplex av Jun- och Fos-familjens proteiner och är en viktig regulator av hudinflammation och cytokinuttryck. I allmänhet visar komplexet som består av c-Jun och c-Fos den högsta transkriptionsaktiviteten i huden [41, A42]. ROS som produceras i åldrande hudceller aktiverar först AP-1-protein och reglerar sedan nedströms cytokiner (som IL-1), MMPs och TGF-signalvägen genom transkription och translation, vilket underlättar hudens åldrande[43 ,44]. TGF-/Smad-signalreaktionen är en klassisk kollagensyntesväg, och Smad-transkriptionsfaktorn är kärnan i denna signaltransduktionsväg. TGF- utlöser fosforyleringen och aktiveringen av nedströms Smad2 och Smad3 genom att binda till receptorn, vilket ökar syntesen av COLI [14].

Dessutom visade ELISA-resultaten att innehållet i MP-1,MMP-3 och IL-1a i huden på M-gruppen var signifikant högre än i N-gruppen, och innehållet av Typel pro-kollagen var betydligt lägre (s<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="">

Utöver ovanstående vägar, i denna studie, anrikades de uppreglerade generna efter CP-behandling signifikant i lysosomvägen, vilket indikerar att CP-behandling aktiverade lysosomen i huden (Figur 5). Tidigare studier tyder på att aktiverade lysosomer rensar aggregat och höjer aktiveringen av åldrande neurala stamceller under åldrande [45]. Utöver dessa kan lysosomens ökade funktion minska koncentrationen av intracellulär ROS för att förhindra celldvala. På liknande sätt kan varje minskning av lysosomfunktionen öka den intracellulära ROS-koncentrationen som i slutändan främjar celldvala [46] Även om vi inte systematiskt har verifierat det i denna artikel, antyder dessa resultat och tidigare rapporter att aktiveringen av lysosomfunktionen kan vara huvudvägen för CPs för att lindra hudens åldrande, och vi kommer att fortsätta att sträva efter att verifiera det.

Därför visade denna studie att kost-CP:er kan lindra hudens åldrande inducerat av UV och D-galaktos på ett dosberoende sätt. CP:er lindrar hudens åldrande genom att sänka hudens oxidationsnivå, hämma uttrycket av keey-transkriptionsfaktorer AP-1(c-Jun och c-Fos), aktivera TGF-/Smad-signalvägen för att främja kollagensyntes, hämma uttrycket av MMP-1 och MMP-3 (som hämmar kollagennedbrytning) och hämmar hudinflammation för att lindra hudens åldrande (Figur 8). Dessutom tyder våra resultat i den aktuella studien också på att den aktiverade lysosomen kan vara en viktig väg för CP:er för att reglera hudens åldrande, vilket förtjänar särskild uppmärksamhet.

4. Sammanfattningar

Sammanfattningsvis bekräftade denna studie att kosttillskott av kollagenpeptider från kycklingben avsevärt kan lindra hudens åldrande inducerat av ultraviolett strålning och D-galaktos genom flera vägar, som inkluderar att främja pro-kollagensyntes, hämma kollagennedbrytning, förbättra hudens antioxidantnivå, och inhibering av inflammation; lindringen var dosberoende med CP. En detaljerad undersökning visade att CP först minskar nivån av hudoxidation, hämmar uttrycket av nyckeltranskriptionsfaktorn AP-1(c-Jun och c-Fos), och sedan aktiverar TGF-/Smad-signalvägen för att främja kollagensyntes, hämma uttrycket av MMP-1 och MMP-3 för att hämma kollagennedbrytning och hämma hudinflammation för att lindra hudens åldrande hos möss. Dessutom kan aktiveringen av lysosomer också vara huvudvägen för CP:er för att lindra hudens åldrande, vilket är värt att följa upp forskning och verifiering. Dessa resultat ger en teoretisk grund för att implementera kollagenpeptider för att lindra hudens åldrande och bredda utrymmet för ett omfattande utnyttjande av animaliska biprodukter i funktionella livsmedel.

Den här artikeln är extraherad från Nutrients 2022, 14, 1622. https://doi.org/10.3390/nu14081622 https://www.mdpi.com/journal/nutrients