A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
هو فعل البشرة الميلانين عن طريق التطبيق الموضعي للforskolin في نموذج الفئران حساسة للأشعة فوق البنفسجية الإنسان ذوي البشرة البيضاء. التلاعب الدوائية من مستويات المخيم في الجلد والبشرة سواد حماية بقوة ضد بوساطة الأشعة فوق البنفسجية التهاب (حروق الشمس) مقاسا الحد الأدنى للجرعة حمامي (MED) مقايسة.
عدالة الجلد والحساسية للأشعة فوق البنفسجية وخطر الاصابة بسرطان الجلد عن ربط مع وظيفة الفسيولوجية من مستقبلات ميلانوكورتين 1، وهو يشير البروتين يقترن G-ق وجدت على سطح الخلايا الصباغية. Mc1r يحفز محلقة أدينيليل والإنتاج المخيم والتي، بدورها، يصل ينظم إنتاج الصباغية الميلانين في الجلد. من أجل دراسة الآليات التي Mc1r إشارات يحمي البشرة من الأشعة فوق البنفسجية الإصابة، تعتمد هذه الدراسة على نموذج الفأر مع "الجلد أنسنة" بناء على البشرة التعبير عن الخلايا الجذعية عامل (SCF). K14-SCF الفئران المعدلة وراثيا تحتفظ الخلايا الصباغية في البشرة، وبالتالي لديها القدرة على أن تودع الميلانين في البشرة. في هذا النموذج الحيواني، النوع البري نتائج الوضع Mc1r في ترسب قوية من الأسود الصباغ السوي (Eumelanin) والنمط الظاهري محمية الأشعة فوق البنفسجية. في المقابل، الحيوانات K14-SCF مع معيبة Mc1r يشير قدرة المعرض على تصبغ أحمر / شقراء، السوي (Eumelanin) القليل جدا في الجلد والنمط الظاهري حساسة للأشعة فوق البنفسجية. المنطق الذي ترسب السوي (Eumelanin) قد يتعزز من خلال وكلاء الموضعية التي تحاكي Mc1r الإشارات، وجدنا أن التطبيق المباشر لاستخراج forskolin على الجلد من الفئران ذوي البشرة البيضاء Mc1r معيبة أدى إلى تحريض قوية السوي (Eumelanin) وحماية للأشعة فوق البنفسجية 1. نحن هنا تصف طريقة لإعداد وتطبيق استخراج الجذر الطبيعية التي تحتوي على forskolin إلى K14-SCF الفئران ذوي البشرة البيضاء وتقرير طريقة لقياس حساسية للأشعة فوق البنفسجية من خلال تحديد الحد الأدنى من الجرعة حمامية (MED). باستخدام هذا النموذج الحيواني، فمن الممكن لدراسة كيفية تحريض البشرة المخيم والتصبغ في الجلد تؤثر على الاستجابات الفسيولوجية للتعرض للأشعة فوق البنفسجية.
حدوث سرطان الجلد، الشكل الأكثر فتكا من سرطان الجلد، ازداد بشكل كبير خلال العقود القليلة الماضية في الولايات المتحدة، وخاصة بين الأفراد ذوي البشرة البيضاء. الأدلة الجزيئية وبائية قوية تورط الأشعة فوق البنفسجية كعامل البيئية المسببة الرئيسية 2-5. زيادة التعرض للأشعة فوق البنفسجية في شكل التعرض لأشعة الشمس واستخدام دباغة سرير من المرجح أن تكون مسؤولة عن جزء كبير من الزيادة في حالات سرطان الجلد 6-7. يبدو خطر سرطان الجلد مرتبط بشكل خاص مع حروق الشمس 8، وخاصة تلك في وقت مبكر من الحياة 9-10. ويرتبط خطر حروق الشمس، ليس فقط لجرعة وشدة التعرض للأشعة فوق البنفسجية، ولكن أيضا من العوامل الموروثة التي تؤثر على الاستجابة الجلدية للأشعة فوق البنفسجية. الجلد تصبغ هي واحدة من أهم العوامل المحددة للحساسية للأشعة فوق البنفسجية، خطر حروق الشمس ومخاطر الاصابة بالسرطان. يحدث سرطان الجلد حوالي عشرين مرة أكثر تواترا في الأشخاص ذوي البشرة الفاتحة مقارنة individua ذوي البشرة الداكنة11-13 ليرة سورية.
الميلانين، وهي الصبغة التي تنتجها الخلايا الصباغية في البشرة، هو المحدد الرئيسي للبشرة الجلد. الميلانين يأتي في نوعين رئيسيين: (1) السوي (Eumelanin)، والبني / أسود الصبغة الداكنة فعالية في امتصاص الطاقة من الأشعة فوق البنفسجية، و (2) pheomelanin، المحمر / شقراء أقل فعالية في منع تغلغل الأشعة فوق البنفسجية الفوتونات داخل الجلد الصباغ. لون البشرة، والحساسية للأشعة فوق البنفسجية ومخاطر سرطان الجلد وتحدد إلى حد كبير من المحتوى البشرة السوي (Eumelanin) 14-15. أكثر السوي (Eumelanin) في البشرة، يمكن للفوتونات الأشعة فوق البنفسجية أقل تخترق الجلد. بسبب المستويات المنخفضة من السوي (Eumelanin) فطرية، والأفراد ذوي البشرة البيضاء هم أكثر عرضة لتأثيرات حادة ومزمنة من الأشعة فوق البنفسجية 16-18.
تصبغ الجلد، وسرطان الجلد المخاطر والقدرة على "تان" بعد التعرض للأشعة فوق البنفسجية جميع ترتبط مع القدرة إشارة من مستقبلات ميلانوكورتين 1 (Mc1r)، وإلى جانب ق-G سبعة عبر الغشاء قurface مستقبلات الخلايا الصباغية على 19-22. عندما يربط Mc1r وما شابه ذلك يجند عالية تقارب المعقودة α الخلايا الصباغية هرمون تحفيز (α-MSH)، وهناك تفعيل محلقة أدينيليل وإنتاج رسول المعسكر الثاني 23. يتضمن الاستجابة الفسيولوجية الطبيعية من الجلد بعد التعرض للأشعة فوق البنفسجية إنتاج البشرة من α-MSH بواسطة الخلايا الكيراتينية 24-29. نحن وآخرون نفترض أن المستمدة القرنية α-MSH بربط Mc1r على الخلايا الصباغية البشروية، وبدء الإنتاج المصب من رسول الثانية المخيم من خلال تفعيل أدينيليل محلقة 30. مستويات المخيم السيطرة على العديد من جوانب التمايز للخلايا الصباغية، بما في ذلك مسارات البقاء على قيد الحياة، وإصلاح الحمض النووي والتوليف الصباغ. إشارات Mc1r ومخيم لحث بوضوح مستويات إنزيم الصباغ السوي (Eumelanin) والإنتاج. عندما Mc1r إشارات غير سليمة ومستويات المخيم الصباغية هي قوية، ويتم إنتاج السوي (Eumelanin) ويظلم الجلد. ومع ذلك، إذا Mc1r الإشارات المعيبة، ولا تزال مستويات منخفضة المخيم حشوية، ويتم إنتاج pheomelanin بدلا 1. التوليف السوي (Eumelanin) يمكن حفز عقاقيري بواسطة العوامل التي ترفع مستويات المخيم 1،14،31-35.
منذ البروتين Mc1r هو منظم رئيسي من خطر سرطان الجلد لدى البشر 36-46، ونحن مهتمون في الآليات التي تحمي الخلايا الصباغية Mc1r ضد الأشعة فوق البنفسجية التي يسببها السرطان. كأساس لدراساتنا، ولدت لدينا Mc1r المتغير الفئران المعدلة وراثيا على نموذج محض C57BL / 6 الخلفية الوراثية 1. في هذا النموذج، وقف عامل الخلية (SCF) يتم التعبير جوهري في البشرة القاعدية ويتم الاحتفاظ البشرة الخلايا الصباغية في الجلد بين الجريبات في جميع مراحل الحياة 47، وعلى النقيض من الفئران غير المعدلة وراثيا في الخلايا الصباغية التي لتوطين الأدمة في بصيلات الشعر. مع التحوير K14-SCF مسجلة، البشرة تصبح مصطبغة مع بخاصة مميزة الميلانين أصباغ الصباغسلالة من الحيوانات 1. الفئران K14-SCF على خلفية الوراثية C57BL / 6 مع نوع البرية Mc1r إشارات والجلد أسود كالفحم تتميز بمستويات عالية جدا من السوي (Eumelanin) الصباغ. وليس من المستغرب، وهذه الحيوانات هي شديدة المقاومة للأشعة فوق البنفسجية. في المقابل، المتطابقة وراثيا K14-SCF C57BL / 6 الحيوانات التي تؤوي غير نشط Mc1r متحولة لديهم تقريبا أي السوي (Eumelanin) في البشرة. بدلا من ذلك، هذه الحيوانات "التمديد" (Mc1r ه / ه) لديهم بشرة الجلد العادلة الناجمة عن ترسب صبغة pheomelanin (الشكل 1A) وأكثر من ذلك بكثير هي حساسة للأشعة فوق البنفسجية 48-49.
وقد ثبت أن مركبات دوائية مع الخصائص الكيميائية التي تسمح تغلغل داخل الجلد للحث على أكثر قدرة السوي (Eumelanin) في ملحق (Mc1r ه / ه) نموذج حيواني K14-SCF مباشرة عن طريق التلاعب مستويات المخيم في الخلايا الصباغية في الجلد البشرة. وقد upregulation الميلانين في هذا النموذج صeported عن طريق تفعيل أدينيليل محلقة 1 وكذلك تثبيط فسفودايستراز 4 35. في هذه المقالة، ونحن لشرح إعداد والتطبيق الموضعي للforskolin في ملحق (Mc1r ه / ه) الحيوانات K14-SCF النموذج الذي حساسة للأشعة فوق البنفسجية الإنسان ذوي البشرة البيضاء. وتبين لنا أن تطبيق مرتين يوميا من العقار يعزز تسارع التصبغ، هو أن سواد الجلد بسبب ترسب الميلانين صبغة البشرة والبشرة التي يسببها الميلانين يحمي من الأشعة فوق البنفسجية التي يسببها حروق الشمس من خلال قياس "جرعة الحد الأدنى من حمامي" (MED) 48.
1. إعداد Forskolin للإدارة موضعي من استخراج الجذر الخام من Plectranthus barbatus (Cohleus فورسكوهلي) النباتية
2. إعداد C57BL / 6 K14-SCF الفئران لعلاج موضعي
3. إدارة موضعي من Forskolin أو التحكم في السيارة
4. لون البشرة بواسطة عاكس قياس قياس الألوان
5. تقرير من الأشعة فوق البنفسجية الحساسية عن طريق حساب "الحد الأدنى من الجرعة الحمامية" (MED)
6. التحليل الإحصائي
تحليل البيانات بين الأفواج من الفئران عن طريق اتجاه واحد أنوفا مع Bonferroni آخر اختبار (الرسم البياني الوسادة PRISM). القيم ع <0.05 تعتبر ذات دلالة إحصائية.
تم إنشاؤها C57BL / 6 الفئران على الخلفيات eumelanotic، pheomelanotic أو عديم الميلانين دمج التحوير K14-SCF كما هو موضح (الشكل 1A). أفواج من التمديد ذوي البشرة البيضاء (Mc1r ه / ه، صور + / +) عولجت فئران بجرعات موضعيا مرتين يوميا إما مركبة (70٪ من الإيثانول و 30٪ البروبيل?...
باستخدام نموذج حيواني من الإنسان ذوي البشرة البيضاء، نجد أن التطبيق الموضعي لاستخراج الجذر الخام forskolin الغني يظلم بقوة البشرة من خلال تحفيز إنتاج مادة الميلانين في الجلد. التصبغ البشرة يعتمد على التعبير عن عامل الخلايا الجذعية في البشرة القاعدية، كما يحدث في جلد ال?...
يعلن الكتاب أنه ليس لديهم مصالح مالية المتنافسة.
الكتاب أود أن أشكر Malinda شيق للحصول على المساعدة الفنية. علينا أيضا أن نعترف مصادر التمويل الحالية والسابقة: المعهد الوطني للسرطان (R01 CA131075، R01 CA131075-02S1)، وحالة صندوق أبحاث السرطان ويل ويندي، ومؤسسة ماركي السرطان، معجزة شبكة للطفولة وجنيفر وديفيد مؤسسة أبحاث الميلانوما ديكنز.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Reagents | |||
Coleus Forskoli extract 20% | Buckton Scott USA Inc. | n/a | Princeton, NJ |
Isothesia, Isoflurane , USP | Butler Schein | NCD 11695-6776-1 | Dublin, OH, USA |
Xylazine | Anased Injection | LA04612 | Shenandoah, Iowa, USA |
Ketamine HCl, USP | Putney | NDC 26637-411-01 | St. Joseph, MO, USA |
Ethanol | Decon Labs. | 2705 | |
Propylene glycol | Adesco | 05751L | Solon, OH, USA |
Depilatory cream, Nair | Church Dwight | JF-11 4381322 | Priceton, NJ |
EQUIPMENT | |||
Germicidal Hg Lamp UV-B | Westinghouse | F15T8UV-B | |
Radiometer photometer | International light | 1LT400A | Peabody, MA,USA |
Chromameter | Konica Minolta | CR-400 | Ramsey, NJ, USA |
Data Processor for Chromameter CR-400 | Konica Monilta | DR-400 | Ramsey, NJ, USA |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved