Вплив диметиламіноетанолу та сполучної амінокислоти на індуковану D-галактозою модель старіння шкіри щурів

1 відділення пластичної хірургії, лікарня Чжуцзян, Південний медичний університет, 253 GongYe Middle Avenue, Гуанчжоу, Гуандун 510280, Китай

індуковану

2 Відділ пластичної та естетичної хірургії, приєднана лікарня медичної школи, Університет Циндао, Циндао, Шаньдун 266003, Китай

3 Департамент дерматології лікарні естетичної хірургії Хуан Сі, Пекін, 100120, Китай

4 Центр удосконалених ортопедичних досліджень, Медичний центр Бет-Ізраїль для дияконессів, Гарвардська медична школа, Бостон, Массачусетс 02215, США

5 Інститут пластичної та реконструктивної хірургії Медичного університету Вейфан, Шаньдун 261042, Китай

Анотація

Постійна мрія людей полягає в тому, щоб змінити або відкласти старіння. У цьому дослідженні диметиламіноетанол (DMAE) та сполучна амінокислота (AA) у мезотерапії досліджувались щодо їх потенційного ефекту проти старіння на старінні шкіри, спричиненій D-галактозою. Через 18 днів після індукції D-gal кожному щуру проводили внутрішньошкірну мікроін’єкцію фізіологічного розчину, АА, 0,1% DMAE, 0,2% DMAE, 0,1% DMAE + AA або 0,2% DMAE + AA відповідно. Через 42 дні після обробки шкірну рану збирали та аналізували. Вимірювання товщини епідермісу та шкіри у групах 0,1% DMAE + AA та 0,2% DMAE + AA виявилося значно товщі, ніж контрольні щури, що старіли. Не виявлено відмінностей у вмісті води в тканинах серед груп. Гідроксипролін у 0,1% DMAE + AA, 0,2% DMAE + AA та контрольних групах був набагато вищим, ніж у всіх інших групах. Експресія колагену типу I, типу III та MMP-1 була сильно підвищена в групах 0,1% DMAE + AA та 0,2% DMAE + AA у порівнянні з контролем старіння. На відміну від них, рівні експресії TIMP-1 у різних груп старіння значно знижувались порівняно з підробленим контролем. Ін’єкція DMAE та AA у тканини-мішені має помітний антистаріючий ефект на моделі старіння шкіри, спричиненої D-галактозою, щурів.

1. Вступ

Антистаріння - вічна тема і мрія людини. Вікові зміни шкіри неминучі і включають витончення, в’ялість, зморщування, втрату еластичності, зони сухості та зворотний обмін співвідношення колагену типу I/III у шкірі, що представляється як знижений синтез колагену типу I, але регульоване вироблення колаген III типу [1]. В даний час мезотерапія викликає інтерес у всіх як стратегія проти старіння. Це малоінвазивна процедура, яка полягає у внутрішньошкірному мікроін’єкції фармакологічних речовин, таких як поживні речовини, гормони, вітаміни, ферменти та інші реагенти, які були розведені та введені безпосередньо в область, що підлягає лікуванню. При стерильних та професійних маніпуляціях мезотерапія дуже рідко викликає проблеми з інфекцією шкіри та некрозом, за винятком деяких незначних ризиків, таких як набряк та біль під час ін’єкції. Як безпечна, проста, менш болюча процедура, яка є однією з так званих «обідніх косметичних процедур», вона не вимагає часу на відновлення і ідеально підходить для професіоналів та успішних людей у ​​швидкому сучасному житті [2–4].

Для оцінки потенційних ефектів старіння низьких доз DMAE, що вводяться внутрішньошкірно шляхом локалізованої мікроін’єкції (мезотерапія), у цьому дослідженні вимірювали структуру тканини та метаболізм колагену, спричиненої D-gal, спричиненою старінням шкіри. Тим часом вивчалося також спільне введення сполуки амінокислоти (АА), що призводить до зниження клітинної токсичності шляхом ін’єкції DMAE та є місцевим запасом харчування. Також був описаний розглянутий ними механізм дії на шкіру.

2. Матеріали та методи

2.1. Тварини

Самців щурів Wistar було придбано в Інституті фармацевтичних наук (Циндао, Китай). Усі тварини важили 180–220 г на момент операції. Догляд за тваринами та експериментальний протокол були затверджені Інституційним комітетом з догляду та використання тварин медичної школи Університету Циндао.

Всього 80 щурів Wistar було випадковим чином розподілено на кожну експериментальну групу (як детально викладено в таблиці 1). Тваринам з кожної групи лікування, крім підробленої контрольної групи, вводили підшкірну ін’єкцію D-галактози (D-gal) у дозі 125 мг/кг · д протягом 6 тижнів для індукції моделі старіння шкіри щурів. Через 18 днів після ін’єкції D-gal кожну щура знеболювали хлоралгідратом (0,25 мл на 100 г маси тіла) та дезінфікували в області стегна. Кругла область татуювання розміром 3 см була виготовлена ​​з кожного боку стегна щура, а потім оброблялася під загальним наркозом один раз на тиждень протягом 4 тижнів за допомогою внутрішньошкірної мікроін’єкції сольового розчину (NS), AA, 0,1% DMAE, 0,2% DMAE, 0,1% DMAE + AA або 0,2% DMAE + AA відповідно. Як негативний контроль старіння, так і підставні контрольні групи отримували абсолютно однакову хірургічну процедуру, але без будь-якого досліджуваного лікування. Через 42 дні після обробки всіх тварин евтаназували та порівнювали шкірні рани за допомогою гістології, вимірювання вмісту води, вмісту гідроксипроліну та кількісного ПЛР-тестування в режимі реального часу.

2.2. Гістопатологія

Товщину шкіри вимірювали за допомогою програмного забезпечення для аналізу зображень SimplePCI (Hamamatsu Corporation, Бостон, Массачусетс) у зрізах, забарвлених гематоксиліном та еозином. Товщину епідерми вимірювали від поверхні рогового шару (SC) до дна шкірних сосочків, тоді як товщину шкіри вимірювали від верхньої частини сосочків до найглибших ділянок ретикулярної дерми до досягнення жирової тканини або м'язів. Під тим самим збільшенням випадковим чином було обрано 5 окремих положень для вимірювання товщини шкіри з кожного з 5 полів зору на секцію. З трихромним плямою Массона всіх зрізів також було випадковим чином обрано 5 різних полів зору та проаналізовано на щільність колагенових волокон.

2.3. Вимірювання вмісту води

Збирали 1 см 2 шкірної рани та вимірювали для точного мокрого зважування з подальшим випіканням при 80 ° C протягом 12 годин, перш ніж вимірювати її суху вагу. Вміст води в шкірі розраховували за формулою відсотка вмісту води = ((маса вологи - маса сухого) ÷ маса вологи) × 100%.

2.4. Вимірювання вмісту гідроксипроліну

Вміст гідроксипроліну в рані шкіри вимірювали відповідно до протоколу виробництва комерційних наборів для аналізу (NANJING JIANCHEN bio Engineering Co., LTD, Nanjing, China).

2.5. Кількісна ланцюгова реакція зворотної транскрипції-полімерази (qRT-PCR)

Шкірні рани гомогенізували в TRIzol1 (Invitrogen), а загальну РНК екстрагували згідно з протоколом виробника. 1 μg загальна РНК була зворотно транскрибована в кДНК за допомогою системи синтезу PrimeScript RT (Takara Biotechnology/Takara Bio, Dalian, Китай). Для цих продуктів кДНК проводили високочутливий кількісний метод ПЛР. Всі індивідуальні праймери та зонди перевірені на їх ефективність (як показано в таблиці 2). Реакційна суміш 10 мл містила 2x Power SYBR1 Green PCR Master Mix, 10-кратно розведену кДНК і 0,2 мМ кожного праймера. Тепловий протокол складався з 10 хв активації полімерази при 95 ° C, після чого 40 циклів денатурації при 95 ° C протягом 30 с, відпалу грунтовки при 55 ° C протягом 1 хв і розширення при 72 ° C протягом 30 с. Рівні експресії мРНК були нормалізовані до рівня ендогенного еталонного гена β-дії і представлені як складчасті зміни до тих, що отримані в результаті контролю старіння зразків шкіри.