Efectele anti-îmbătrânire ale nanovesiculelor derivate din Cistanche
Mar 28, 2023
3.5. Reglarea matricei extracelulare și a genei anti-oxidante prin tratamentul cu Cistanche în modelul de senescență indusă de UVI
Pentru a confirmaproprietățile anti-îmbătrânire ale Cistanchelorîntr-oModel de senescență indusă de UV în termeni de biologie moleculară, expresia ARNm a producției de ECM legate de senescență șigena antioxidantăa fost examinat prin qPCR. Rezultatele qPCR arată că COL1 și ELASTIN au fost scăzute după iradierea UV și tratamentul cu Cistanches a dus la o creștere semnificativă a COL1; cu toate acestea, ELASTIN nu a fost crescut. Antioxidantgenele, SOD2 și HMOX1, au fost scăzute prin iradierea UV și crescute prin tratamentul cu Cistanches (Figura 5a). În plus, rezultatele analizei de imunofluorescență arată o scădere a expresiei colagenului de tip 1 în HDF senescente induse de UV, care a fost crescută prin tratamentul cu Cistanches (Figura 5b, c). Aceste rezultate arată că Cistanche mărește producția de ECM și gena anti-oxidantă reducabilă la senescență.
Figura 5. Reglarea matricei extracelulare și a genei antioxidante prin tratament cuCistanciîn modelul de senescență indusă de UV. (a) expresia ARNm a COL1, ELASTIN, SOD2 și HMOX1 în HDF senescente induse de UV după tratamentul cuCistanci. (b) Analiza imunofluorescenței a colagenului de tip 1 al HDF senescente induse de UV după tratamentul cu Cistanches. (C) Date ouantitative ale analizei imunofluorescenței. Diferențele semnificative între grupuri au fost determinate de ANOVA unidirecțional (* p < 0.05, ** p < 0.01,* plus * p < 0,001).
Faceți clic aici pentru a obține extract de Cistanche pentru anti-îmbătrânire
4. Discutie
În acest studiu, am explorat întrebarea dacă nanovesiculele derivate din TMSC-uri pot exercita proprietăți anti-îmbătrânire. Am izolat și confirmat caracteristicile TMSC șiCistanci. TMSC-urile au fost celule foarte proliferative asemănătoare MSC șiCistanciposeda caracteristici asemănătoare cu cele ale exozomilor.Cistancia accelerat proliferarea și a redus activitățile -galactozidazei asociate senescenței și expresia vinculinei în aderența focală a ambelor HDF senescente. Producția de ECM și gena anti-oxidantă implicată în senescența celulară au fost reglate în creștere în HDF senescente prin tratament cu Cistanches. Cu aceste rezultate, sugerăm că Cistanches poate fi utilizat pentru întinerirea pielii și în scopuri anti-îmbătrânire.
În ultimul deceniu, randamentul slab și procedura de separare ineficientă pentru producția de exozomi au fost contestate [19]. Pentru a depăși aceste probleme, am căutat să producem nanovesicule exozomimetice din celule stem mezenchimale umane derivate din amigdale, utilizând o procedură de extrudare relativ simplă [33]. În acest studiu, chiar dacă datele comparative ale caracteristicilor cu exozomi nu sunt prezentate, Cistanches exprimă markerii specifici exozomilor (CD9 și CD63), iar dimensiunea Cistanches este similară cu cea a exozomilor, ceea ce înseamnă că caracteristicile Cistanches sunt similare cu cele ale exozomilor și Cistanches pot fi utilizate ca alternativă pentru terapiile cu exozomi.
S-a raportat că profilurile ARNm și miARN ale exozomilor diferă de celulele originare [13]. Aici, numeroase cercetări au dezvăluit markerul specific din exozomi pentru a demonstra mecanismul de regenerare a țesuturilor mediat de exozomi. De exemplu, Ying și colab. a demonstrat că livrarea miR-155 mediată de exozomi reglează sensibilitatea la insulină și homeostazia glucozei [34]. Xin şi colab. au raportat că exozomii derivați de celule stem mezenchimale sunt transferați către neuroni și astrocite, iar miR-133 mediat de exozomi joacă un rol cheie în recuperarea neurologică în urma accidentului vascular cerebral [35]. Chiar dacă rezultatele prezentate arată că Cistanches pot fi utilizate ca o alternativă la exozomi pentru întinerirea pielii, mecanismul de reglare a senescenței celulare prin tratamentul cu Cistanches este neclar. Prin urmare, în studii ulterioare, intenționăm să descoperim markerul cheie al lui Cistanches în reglarea senescenței celulare.
Senescența celulară este caracterizată ca o oprire ireversibilă a creșterii celulare, care are loc prin alternarea citoscheletului adeziv focal [2,3]. În studiul de față, senescența celulară a fost indusă atât de HDF senescente asociate trecerii, cât și de HDF senescente induse de UV, iar Cistanches a scăzut senescența celulară și a crescut proliferarea celulară, expresia genei antioxidante și producția de matrice extracelulară. Cu toate acestea, expresia ELASTIN a fost crescută în HDF-urile senescente asociate trecerii, dar nu și în HDF-urile senescente induse de UV. Predicția noastră este o diferență în mecanismul de inducție a senescenței ambelor modele de senescență. S-a raportat că senescența poate fi indusă de diverși factori, iar calea de inducere a senescenței poate fi diferită în fiecare stimul [36]. În special, Pascal și colab. au raportat profiluri diferite de ARNm printre modelele reprezentative de senescență celulară, inclusiv un model de senescență replicativă, modelul de senescență indus de tert-butil hidroperoxid și modelul de senescență indus de EtOH [37]. Având în vedere aceste rapoarte, intenționăm să explorăm rolul senescenței în reglarea expresiei matricei extracelulare în fiecare procedură de modelare, ceea ce poate oferi cercetări suplimentare pentru întinerirea pielii.
Următoarea frontieră a nanovesiculelor exozomimetice pentru întinerirea pielii este demonstrarea potențialului de regenerare de la ex vivo până la studiile clinice. În acest studiu, am determinat efectele proangiogenice și antiinflamatorii ale veziculelor extracelulare, care vor fi de ajutor în medicina regenerativă.
Acest studiu a demonstrat că nanovesiculele derivate din celule stem mezenchimale derivate din amigdale umane au caracteristici în comun cu exozomii șicrește proliferarea HDF senescente. Activitățile galactozidazei asociate senescenței și expresia vinculinei în celulele senescente au fost reduse printratament cu Cistanche. Expresia genică a producției de matrice extracelulară și a genei antioxidante au fost îmbunătățite prin tratamentul cu Cistanches. Aceste descoperiri ar putea contribui la dezvoltarea instrumentelor de întinerire a pielii și a produselor cosmetice dezirabile, odată ce examenul clinic arată o eficacitate promițătoare.
Declarație de consimțământ informat:Consimțământul informat a fost obținut de la toți subiecții implicați în studiu.
Declarație de disponibilitate a datelor:Detaliile sunt prezentate în articol sub formă de tabele, cifre și imagini în rezultate.
Conflicte de interese:Autorii nu declară nici un conflict de interese
UV ultraviolete B
Referințe
1. Herranz, N.; Gil, J. Mecanisme și funcții ale senescenței celulare. J. Clin. Investig. 2018, 128, 1238–1246. [CrossRef] [PubMed]
2. Nishio, K.; Inoue, A. Alterări ale citoscheletului asociate senescenței: producție extraordinară de vimentină care ancorează p53 citoplasmatic în fifibroblastele umane senescente. Histochim. Cell Biol. 2005, 123, 263–273. [CrossRef] [PubMed]
3. Moujaber, O.; Fishbein, F.; Omran, N.; Liang, Y.; Colmegna, I.; Presley, JF; Stochaj, U. Senescența celulară este asociată cu reorganizarea citoscheletului microtubulilor. Celulă. Mol. Life Sci. 2019, 76, 1169–1183. [CrossRef] [PubMed]
4. Bu, H.; Wedel, S.; Cavinato, M.; Jansen-Dürr, P. Reglarea microARN a senescenței celulare induse de stres oxidativ. Med. oxidativ. Celulă. Longev. 2017, 2017. [CrossRef]
5. Chen, J.-H.; Ozanne, SE; Hales, CN Metode de inducere a senescenței celulare folosind stresul oxidativ. În îmbătrânirea biologică; Springer: Berlin/Heidelberg, Germania, 2007; p. 179–189.
6. Lee, S.; Jeong, S.-Y.; Lim, W.-C.; Kim, S.; Park, Y.-Y.; Soare, X.; Youle, RJ; Cho, H. Fifisiunea mitocondrială și mediatorii de fuziune, hFis1 și OPA1, modulează senescența celulară. J. Biol. Chim. 2007, 282, 22977–22983. [CrossRef] [PubMed]
7. Vasileiou, PV; Evangelou, K.; Vlasis, K.; Fildisis, G.; Panayiotidis, MI; Chronopoulos, E.; Passias, P.-G.; Kouloukoussa, M.; Gorgoulis, VG; Havaki, S. Homeostazia mitocondrială și senescența celulară. Celulele 2019, 8, 686. [CrossRef]
8. Yang, Y.; Li, S. Extractele de păpădie protejează fibroblastele pielii umane de deteriorarea UVB și senescența celulară. Med. oxidativ. Celulă. Longev. 2015, 2015. [CrossRef] [PubMed]
9. Helenius, M.; Mäkeläinen, L.; Salminen, A. Atenuarea răspunsului de semnalizare NF-kB la lumina UVB în timpul senescenței celulare. Exp. Cell Res. 1999, 248, 194–202. [CrossRef]
10. Hessvik, NP; Llorente, A. Cunoștințe actuale despre biogeneza și eliberarea exozomilor. Cell Mol. Life Sci. 2018, 75, 193–208. [CrossRef] [PubMed]
11. Lai, RC; Yeo, RWY; Tan, KH; Lim, SK Exosomi pentru livrarea medicamentelor - O aplicație nouă pentru celula stem mezenchimală. Biotehnologia. Adv. 2013, 31, 543–551. [CrossRef]
12. Shao, H.; Chung, J.; Praz.; Balaj, L.; Min, C.; Carter, BS; Hochberg, FH; Breakefifield, XO; Lee, H.; Weissleder, R. Analiza bazată pe cip a ARNm exosomal care mediază rezistența la medicamente în glioblastom. Nat. comun. 2015, 6, 1–9. [CrossRef] [PubMed]
13. Valadi, H.; Ekström, K.; Bossios, A.; Sjöstrand, M.; Lee, JJ; Lötvall, JO Transferul mediat de exozomi de ARNm și microARN este un mecanism nou de schimb genetic între celule. Nat. Cell Biol. 2007, 9, 654–659. [CrossRef]
14. Yuan, D.; Zhao, Y.; Banks, WA; Bullock, KM; Haney, M.; Batrakova, E.; Kabanov, exozomii de macrofagi AV ca nanopurtători naturali pentru livrarea proteinelor către creierul inflamat. Biomateriale 2017, 142, 1–12. [CrossRef] [PubMed] 15. Choi, EW; Seo, MK; Woo, EY; Kim, SH; Park, EJ; Kim, S. Exozomii din celulele stem umane derivate din adipos promovează proliferarea și migrarea fibroblastelor pielii. Exp. Derm. 2018, 27, 1170–1172. [CrossRef]
16. Kim, S.; Lee, SK; Kim, H.; Kim, TM Exozomii secretați din celulele stem mezenchimale derivate din celule stem pluripotente induse accelerează proliferarea celulelor pielii. Int. J. Mol. Sci. 2018, 19, 3119. [CrossRef]
17. Zhang, B.; Wang, M.; Gong, A.; Zhang, X.; Wu, X.; Zhu, Y.; Shi, H.; Wu, L.; Zhu, W.; Qian, H.; et al. Semnalizarea Wnt4 mediată de HucMSC-Exosome este necesară pentru vindecarea rănilor cutanate. Stem Cells 2015, 33, 2158–2168. [CrossRef] [PubMed]
18. Kim, YJ; Yoo, SM; Park, HH; Lim, HJ; Kim, YL; Lee, S.; Seo, KW; Kang, KS Exozomii derivați din celulele stem mezenchimale din sângele din cordonul ombilical uman stimulează întinerirea pielii umane. Biochim. Biophys. Res. comun. 2017, 493, 1102–1108. [CrossRef]
19. Li, X.; Corbett, AL; Taatizadeh, E.; Tasnim, N.; Micul, JP; Garnis, C.; Daugaard, M.; Pistoale, E.; Hoorfar, M.; Li, Provocări și oportunități ITS în cercetarea exosome-Perspective din biologie, inginerie și terapia cancerului. APL Bioing. 2019, 3, 011503. [CrossRef] [PubMed]
20. Kaneti, L.; Bronshtein, T.; Malkah Dayan, N.; Kovregina, I.; Letko Khait, N.; Lupu-Haber, Y.; Fliman, M.; Schoen, BW; Kaneti, G.; Machluf, M. Nanoghosts ca o nouă platformă naturală de livrare a genelor nevirale care vizează în siguranță mai multe tipuri de cancer. Nano Lett. 2016, 16, 1574–1582. [CrossRef]
21. Ou, Y.-H.; Zou, S.; Doamne, WJ; Wang, J.-W.; Wacker, M.; Czarny, B.; Pastorin, G. Nanovesiculele derivate din celule ca exozomi-mimetici în scopuri de livrare a medicamentelor: utilizări și recomandări. În Vectori Bio-Carrier; Springer: Berlin/Heidelberg, Germania, 2021; p. 147–170.
22. Oieni, J.; Lolli, A.; D'Atri, D.; Kops, N.; Yayon, A.; van Osch, GJ; Machluf, M. Nano-fantome: noi nano-vezicule biomimetice pentru livrarea de oligonucleotide antisens. J. Control. Lansarea 2021, 333, 28–40. [CrossRef]
23. Yang, J.; Zhang, X.; Liu, C.; Wang, Z.; Deng, L.; Feng, C.; Tao, W.; Xu, X.; Cui, W. Nanoparticule modificate biologic ca bionanomateriale teranostice. Prog. Mater. Sci. 2021, 118, 100768. [CrossRef]
24. Kumar, P.; Bose, PP Amfotericina B prinsă prin fantomă de macrofag: O nouă strategie de livrare către leishmanioza viscerală experimentală. Livrare droguri Transl. Res. 2019, 9, 249–259. [CrossRef]
25. Bose, RJ; Lee, S.-H.; Park, H. Nanoparticule biofuncționalizate: O platformă emergentă de livrare a medicamentelor pentru diferite tratamente ale bolii. Drug Discov. Astăzi 2016, 21, 1303–1312. [CrossRef] 26. Hwang, J.; Zheng, M.; Wiraja, C.; Cui, M.; Yang, L.; Xu, C. Reprogramarea macrofagelor cu nanofantome derivate din membrana celulară macrofage. Nanoscale Adv. 2020, 2, 5254–5262. [CrossRef]
27. Bose, RJ; Kim, BJ; Arai, Y.; Han, I.-b.; Moon, JJ; Paulmurugan, R.; Park, H.; Lee, S.-H. Nanopurtători funcționalizați cu membrane de celule stem bioinginerești pentru țintirea terapeutică a ischemiei severe ale membrelor posterioare. Biomateriale 2018, 185, 360–370. [CrossRef] [PubMed]
Cere mai mult:
E-mail:wallence.suen@wecistanche.com Whatsapp plus 86 15292862950
