effekter af Dimethylaminoethanol og sammensat aminosyre på D-Galactose induceret hud aldring model af rotte
abstrakt
en varig drøm om mennesker er at vende eller udsætte aldring. I denne undersøgelse blev dimethylaminoethanol (DMAE) og compound aminosyre (AA) i Mesotherapy undersøgt for deres potentielle antiaging virkninger på D-galactose induceret aldrende hud. På 18 dage efter D-gal induktion, hver rotte blev behandlet med intradermal mikroinjektioner af saltvand, AA, 0.1% DMAE, 0.2% DMAE, 0.1% DMAE + AA, eller 0,2% DMAE + AA, hhv., 42 dage efter behandlingen blev hudsåret høstet og analyseret. Måling af og dermal epidermal tykkelse 0,1% DMAE + AA og 0,2% DMAE + AA-grupper, der dukkede betydeligt tykkere end aging kontrol rotter. Der blev ikke fundet forskelle i vævsvandindholdet blandt grupper. Hydro .yprolin i 0,1% DMAE + AA, 0,2% DMAE + AA, og sham kontrolgrupper var meget højere end alle andre grupper. Kollagen type I, type III og MMP-1 ekspression var stærkt opreguleret i både 0.1% DMAE + AA og 0.2% DMAE + AA grupper sammenlignet med aging control., I modsætning hertil blev TIMP-1-ekspressionsniveauer for forskellige aldringsgrupper signifikant reduceret sammenlignet med sham-kontrol. Coinjection af DMAE og AA i målvæv har markeret antiaging virkninger på D-galactose induceret hud aldring model af rotte.
1. Introduktion
Antiaging er et evigt emne og drøm om menneske., Age-related hud forandringer er uundgåelige og omfatter udtynding, sagging, rynker, tab af elasticitet, områder af tørhed, og en vendt omsætning af kollagen type I/III-forholdet i huden, som præsenteres som reduceret syntesen af kollagen type i, men som upregulated produktionen af collagen type III . I øjeblikket har mesoterapi vakt alles interesse som en antiaging-strategi., Det er en minimalt invasiv procedure, som består af intradermal mikroinjektioner af farmakologiske stoffer såsom næringsstoffer, hormoner, vitaminer, enzymer og andre reagenser, der er blevet fortyndet og administreres direkte i regionen til at blive behandlet. Under steril og professionel manipulation forårsager mesoterapi meget sjældent problemer med hudinfektion og nekrose, undtagen nogle mindre risici som hævelse og smerter under injektionen., Som en sikker, enkel, mindre smertefuld procedure, som er en af de såkaldte “frokosttid kosmetiske procedurer”, kræver det ingen restitutionstid og er perfekt til fagfolk og succesrige mennesker i det hurtige moderne liv .
Dimethylaminoethanol (DMAE), en analog af B-vitamin, cholin og en forløber for acetylcholin, har fået mere opmærksomhed som et spændende nyt hudpleje-tillæg i dag for akutte virkninger af antiaging, antiwrinkle, og hudens fasthed. DMAE er velkendt til brug i ekstern applikation., I de randomiserede kliniske undersøgelser, 3% DMAE facial gel har vist sig at være sikker og effektiv til afhjælpning af pande linjer og periorbitalt fine rynker og forbedre læbernes fylde og form og det generelle udseende af ansigtshuden . En åben forlængelse af forsøget viste også, at den langsigtede anvendelse af DMAE gel i op til 1 år var forbundet med en god sikkerhedsprofil ., Imidlertid kræver tropisk behandling med DMAE normalt høj dosis og koncentration for at passere gennem epidermal permeabilitetsbarriere, hvilket kan medføre bekymring for dets toksicitet, bivirkninger og medicinske omkostninger. Det blev rapporteret, at 2, 5-10 mmol / mL DMAE kunne forårsage en vakuolær cytopatologi af in vitro dyrkede humane fibroblastceller. Derudover viste undersøgelser, at anvendelse af 3% DMAE gel tropisk også kunne pådrage sig den vakuolære cytopatologi af epidermale celler i kaninøret. Alternativ levering af DMAE er nødvendig for at evaluere den relative effektivitet til forbedring af aldrende hud.,
for at vurdere de potentielle antiaging effekter af lav-dosis DMAE administreret intradermalt af lokaliserede mikroinjektioner (Mesotherapy), vævs struktur og kollagen metabolisme af D-gal induceret aging hud blev målt i denne undersøgelse. I mellemtiden blev coinjection af compound aminosyre (AA), der førte til en reduceret cellulær toksicitet ved DMAE-injektion og for at være en lokal ernæringsforsyning, også undersøgt. Deres betragtede virkningsmekanisme i huden blev også beskrevet.
2. Materialer og metoder
2.1., Dyr
mandlige ratsistar rotter blev købt fra Institute of pharmaceutical Sciences (Chinaingdao, Kina). Alle dyr vægtede 180-220 g på operationstidspunktet. Dyrepleje og eksperimentel protokol blev godkendt af det tilknyttede Hospital i Universityingdao University Medical School Institutional Animal Care and Use Committee.
i alt 80 ratsistar rotter blev tilfældigt opdelt i hver forsøgsgruppe (som beskrevet i tabel 1)., Dyr fra hver behandlingsgruppe, undtagen sham-kontrolgruppe, fik subkutan injektion med D-galactose (d-gal) i en dosis på 125 mg/kg·d i 6 uger for at inducere rottens aldringsmodel. 18 dage efter d-gal-injektion blev hver rotte bedøvet med chloralhydrat (0, 25 mL pr.100 g kropsvægt) og desinficeret i hofteområdet. En 3 cm rundt tatoveringer område var præfabrikerede på hver side af rat ‘ s hofte og derefter behandlet under fuld narkose en gang om ugen i 4 uger med intradermal mikroinjektioner af saltvand (NS), AA, 0.1% DMAE, 0.2% DMAE, 0.1% DMAE + AA, eller 0.,2% DMAE + AA. Både aldrende negativ kontrol og sham kontrolgrupper modtog nøjagtig den samme kirurgiske procedure, men uden nogen behandling under undersøgelse. 42 dage efter behandlingen blev alle dyr aflivet, og hudsår blev sammenlignet med histologi, måling af vandindhold, hydro .yprolinindhold og kvantitativ realtids-PCR-test.
2.2. Histopatologi
hudtykkelse blev målt med SimplePCI Billedanalysesoft .are (Hamamatsu Corporation, Boston, MA) i sektioner farvet med Hæmato .ylin og eosin., Epidermal tykkelse blev målt fra stratum corneum (SC) overflade til bunden af den dermale papiller, mens dermal tykkelse blev målt fra toppen af papillae til de dybeste dele af det retikulære dermis, indtil fedtvæv eller muskel var nået. Under den samme forstørrelse blev 5 individuelle positioner tilfældigt valgt til at måle hudtykkelsen fra hvert af 5 synsfelter pr. Med Masson Trichrome plet af alle sektioner blev 5 forskellige synsfelter også tilfældigt valgt og analyseret for kollagenfibertæthed.
2, 3., Måling af vandindhold
1 cm2 hud sår blev høstet og målt til den præcise våd vejning, efterfulgt af bagning ved 80.C i 12 timer før måling af dens tørvægt. Hud vandindhold blev beregnet ved formlen for procentdelen af vandindhold = ((vådvægt-tørvægt) ÷ vådvægt) 100 100%.
2.4. Måling af Hydro5yprolinindhold
Hydro .yprolinindhold i hud sår blev målt i henhold til producentens protokol af kommercielle assay kits (NANJING JIANCHEN biological engineering Co., LTD, Nanjing, Kina).
2, 5., Kvantitative Reverse Transcription-Polymerase Kæde Reaktion (qRT-PCR)
Hud sår blev homogeniseret i TRIzol1 (Invitrogen) og total RNA blev udvundet i henhold til producentens protokol. 1 µg total RNA blev omvendt transkriberet til cDNA ved hjælp af det PrimeScript RT-Syntesesystem (Takara Biotechnology/Takara Bio, Dalian, Kina). En meget følsom kvantitativ PCR-metode blev udført med disse cDNA-produkter. Alle tilpassede primere og prober blev valideret for deres effektivitet (som vist i tabel 2)., 10 mL reaktionsblandingen indeholdt 2 Power effekt SYBR1 grøn PCR Masterblanding, 10 gange fortyndet cDNA og 0,2 mM af hver primer. Den termiske protokol, der bestod af 10 min-polymerase aktivering ved 95°C, efterfulgt af 40 cykler af denaturering ved 95°C i 30 s, primer annealing ved 55°C i 1 min., og extension ved 72°C, 30 s. MRNA udtryk niveauer blev normaliseret i forhold til dem, der af den endogene reference gen β-handling og præsenteret som fold ændringer til dem, der er opnået fra aging kontrol hud prøver.,
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.6. Statistical Analysis
Data were expressed as means ± standard deviation (SD). Statistical analysis was performed by one-way analysis of variance (ANOVA) using SPSS17.0 software., Resultaterne blev taget for at være statistisk signifikante på et sandsynlighedsniveau af .
3. Resultater
3.1. Histologiske ændringer
aldrende hud viste nedsat tykkelse for både epidermis og dermis sammenlignet med sham kontrol rotter. Med aldring reducerede epidermis sit antal cellelag, og de dermale kollagenfibre viste sig at være sparsomme, slanke eller ødelagte. Sammenlignet med aldringskontrol blev disse histologiske ændringer imidlertid stærkt forbedret i 0.1% DMAE + AA, 0.2% DMAE + AA og 0.2% DMAE-grupper(Figur 1(A)-1 (h)).
Ved behandling med 0, 1% DMAE + AA eller 0.,2% DMAE + AA, både epidermal og dermal tykkelse og densitet af kollagenfiber blev signifikant forhøjet i forhold til aldrende kontrolgruppe. Derudover øgede 0.2% DMAE alene også signifikant epidermal tykkelse og densitet af kollagenfiber sammenlignet med aldringskontrol. Men ikke desto mindre blev disse tre parametre i alle aldrende grupper stærkt nedreguleret sammenlignet med dem fra sham control group (figur 2(a), 2(b) og 2(c)).
3, 2. Vandindhold i aldrende hud
Der var ingen statistisk signifikante forskelle i vandindhold blandt alle grupper (figur 2(d)).,
3.3. Hydroxyproline Indhold i Aldrende Hud
Hydroxyproline indholdet var i høj grad steget i aldrende hud, der er behandlet med både 0.1% DMAE + AA og 0,2% DMAE + AA-komplekset, som viste signifikante forskelle i forhold til alle andre aldrende grupper. Interessant nok nåede hydro .yprolinindholdet i 0.2% DMAE + AA-gruppen et tilsvarende niveau som for sham-kontrol, men var signifikant højere end alle andre 6 aldringsgrupper. Der var ingen signifikant forskel mellem 0,1% DMAE + AA og 0,2% DMAE + AA grupper (figur 2(e)).
3.4., mRNA Ekspression af Type i, Type III Procollagen, MMP-1 og TIMP-1 Mål Gener
Kollagen type i-udtryk var i høj grad upregulated svar på både 0.1% DMAE + AA og 0,2% DMAE + AA behandlinger, som viste ingen signifikant forskel til sham kontrol. Imidlertid viste nogen af de andre aldringsgrupper meget mindre ekspression af kollagen type I sammenlignet med sham kontrolrotter (figur 3(a)). Ved behandling med 0,1% DMAE + AA, 0,2% DMAE + AA eller 0.,2% DMAE alene, transkriptniveauer for kollagen type III blev betydeligt forhøjet over aldrende kontrolgruppe, men signifikant mindre end sham kontrol (figur 3(B)). Som en mulig nøgle regulator i hudens ældning, MMP-1 beskeder øget enten på grundlag af 0.1% DMAE + AA eller 0,2% DMAE + AA behandling, som viste en statistisk signifikant forskel fra aging kontrol, men ikke humbug kontrol rotter (Figur 3(c)). I modsætning hertil blev transkriptionsniveauer for TIMP-1 i alle aldringsgrupper markant nedreguleret til et meget lavere niveau af det for sham-kontrol (figur 3(d)).,
(a)
(b)
(c)
(d)
(a)
(b)
(c)
(d)
Measurement for collagen metabolism of D-gal induced aging skin after each treatment., Hud sår blev behandlet og analyseret for ekspression af kollagen type i (a), kollagen type III (B), MMP-1 (c) og dets hæmmer, og TIMP-1 (D) ved kvantitativ RT-PCR. Ekspressionsniveauer for hvert målretningsgen blev normaliseret til endogent referencegen og rapporteret som relative værdier (δcct) til dem, der blev opnået fra aldrende kontrolgruppe. og indicate angiver en signifikant forskel () sammenlignet med henholdsvis negativ kontrol (gruppe 1) og sham-kontrol (gruppe 8).
4., Diskussion
injektion af lavdosis D-galactose i rottehud kan inducere ændringer, der ligner accelereret aldring. I vores undersøgelser viste den aldrende model af rotte hårfarveændringer, nedsatte aktiviteter og neurologisk svækkelse. De histologiske ændringer af D-gal induceret aldrende hud præsenteret som tyndere epidermis med reducerede celler lag og sparsom, slank, eller brudte kollagenfibre i dermal lag. Desuden indikerede denne aldrende hud lavere niveauer af hydro .yprolinindhold og mRNA-meddelelser til type I, type III-kollagen, MMP-1 og TIMP-1 sammenlignet med normalt hudvæv., Alle disse data antyder, at injektion af 125 mg / kg·D D-galactose i 6 uger er teknisk mulig for at skabe en subakut aldringsmodel til efterligning af menneskelig aldrende hud .
Vores studier viste, at coinjection af DMAE og AA øgede niveauer af hydroxyproline indhold og kollagen type i, der er udtryk for D-gal induceret ældning af huden, som nåede frem til omtrent det samme niveau af normal hud væv, når der gives høj dosis på 0,2% DMAE + AA behandling. De histologiske ændringer optrådte som forhøjet epidermal og dermal tykkelse og tæt arrangerede dermale kollagenfibre., Mere interessant, Mesotherapy af coinjection af DMAE og AA i høj grad forhøjet MMP-1 genekspression i aldrende hud til et tilsvarende niveau af normale rotter, men ikke for sin inhibitor af TIMP-1, der var betydeligt downregulated i alle aldring rotter. Disse resultater antyder, at mesoterapi ved coinjection af DMAE og AA spillede en positiv regulering af kollagenkatabolisme i reparation og genopbygning af aldrende hud og forsinker hudens aldringsproces., Tidligere undersøgelser viste den reducerede produktion af kollagen type I og øget syntese af kollagen type III og MMP-1 i aldrende hud ; imidlertid viste vores resultater, at mRNA-ekspression for kollagen type III og MMP-1 var meget mindre i aldringskontrol end hos normale rotter. Det kan være, at kollagenmetabolisme gennemgår en anden måde mellem normale hudændringer med aldring og D-gal-induceret subakut hud aldring model. Vores undersøgelse viste også, at injektion af DMAE eller AA alene ikke viste nogen virkninger på Hydro .yprolinindhold eller meddelelser til type I-kollagen og MMP-1 i aldrende hud., Disse data indikerer, at samtidig brug af DMAE og AA kan være den eneste måde at udøve deres antiaging indsats på dette D-gal induceret aging hud model, ved modulerende kollagen type i stofskiftet og remolding strukturen af ældning af huden.tidligere undersøgelser har vist, at dyrkede kanindermale fibroblaster reagerede på DMAE ved massiv vakuolisering på en koncentrationsafhængig måde. Epidermis af kaninens ydre øre blev også signifikant fortykket og udviste klar perinuclear hævelse, der indikerede vakuolisering som reaktion på topisk påføring af 3% DMAE., Det blev antydet, at vakuolær cytopatologi muligvis ikke kan adskilles fra forbedringen af hududseende, der hurtigt produceres ved topisk administreret DMAE og kunne være det cellulære grundlag for dmaes antiwrrinkleeffekt . Fra vores resultater kan vakuoliseringen af den dermale fibroblast forekomme i både 0.1% og 0.2% DMAE behandlet aldrende hud, hvilket resulterer i cellulær hævelse og øget kollagenfibertæthed. Epitelceller af aldrende hud kunne også reagere på den højere koncentration på 0, 2% DMAE ved vakuolisering, der præsenterede sig som øget epidermal tykkelse., Disse kan dog have brug for yderligere undersøgelser for at afklare denne sag.
derudover viste målingen af hudvandindhold ingen forskelle blandt alle behandlede rotter, hvilket antyder, at DMAE og forbindelse AA havde begrænset effekt på hudfugtighed. Dette kan skyldes et lavere koncentrationsniveau og kortere virkningsperiode for lokal tilgængelig DMAE i epidermal lag, når direkte subkutan injektion blev brugt til DMAE-levering, som adskiller sig fra topisk anvendelse af DMAE.
5., Konklusioner
Med D-galactose induceret aldrende model af rotte, Mesotherapy ved at levere DMAE og AA direkte til målvæv har markeret antiaging effekt ved at fremme syntesen af kollagen og katabolisme at remodel hud tekstur og forbedring af tykkelsen af ældning af huden. Selvom disse eksperimenter anvendte en rottemodel, er resultaterne relevante for kliniske værker., Yderligere undersøgelser for at forstå mekanismen for virkningen af dimethylaminoethanol og sammensat aminosyre i aldrende hud vil hjælpe med udvikling og test af mere kraftfulde og effektive hudpleje regimer til yderligere menneskelig evaluering.
interessekonflikt
forfatterne erklærer, at der ikke er nogen interessekonflikt vedrørende offentliggørelsen af dette papir.