Name: pharmacologic induction of epidermal melanin and protection against sunburn in a humanized mouse model
Uploaded: 2013-09-07T16:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Pharmacologic Induction of Epidermal Melanin and Protection Against Sunburn in a Humanized Mouse Model at JoVE.com

作者要感谢MALINDA轻快的技术援助。我们也承认目前和过去​​资金来源：美国国家癌症研究所（R01 CA131075，R01 CA131075-02S1），温迪威尔案例癌症研究基金，马基癌症基金会，儿童奇迹网络和珍妮弗与大卫·狄更斯黑色素瘤研究基金会。

1。从左手石竹（Cohleus毛喉）植物的粗根提取物制剂毛喉素用于局部给药的<ol><li>协议对小鼠实验其次为动物的护理和使用道德行为的准则和批准的机构动物护理和使用委员会在肯塔基大学（协议＃00768M2004）。根提取物是由在40％重量/体积70％乙醇中的一个标准皮肤病学的基础上，30％的丙二醇。 </li><li>权衡将200g粗福斯克林根提取物，并将其转移到烧杯中。制成500毫升40％（重量/体积）?...

使用皮肤白皙的人的动物模型，我们发现一个毛喉素富含粗根提取物的局部应用强劲，刺激黑色素的生成在皮肤变暗的表皮。表皮黑色素是依赖于干细胞因子在基底表皮的表达，如发生在人类皮肤，但不能在基因未修饰小鼠皮肤。基因未修饰小鼠的背部皮肤缺乏足够数量的滤泡黑色素细胞以赋予颜料在皮肤上。只在黑素细胞生长因子，如干细胞因子（kit配体）或肝细胞生长因子（HGF）的组成型表?...

黑色素瘤的发病率，皮肤癌的最致命的形式，也大幅增加，在过去几十年在美国，尤其是皮肤白皙的人。强烈的分子和流行病学证据牵连紫外线辐射为主要致病环境因素2-5。在阳光下暴晒和晒黑床使用的形式增加紫外线照射很可能是负责大部分的增加黑色素瘤的发病率6-7。黑色素瘤的风险似乎与晒伤8，尤其是那些生活在9-10月初特别的联系。晒伤的风险被链接不仅剂量和紫外线照射的强度，而且还通过影响紫外线辐射的皮肤反应遗传因素。皮肤色素沉着是一种UV灵敏度的最重要的决定因素，晒伤和癌症风险的风险。黑色素瘤约20倍更频繁地发生在浅肤色的人相比，皮肤黝黑的individuaLS 11-13。 黑色素，由黑素细胞在表皮中产生的颜料，是肤色的主要决定因素。黑色素有两个主要品种有：（1）真黑素，黑棕色/黑色颜料在吸收UV辐射的能量有效的，并且（2）褐黑素，红/金色颜料防止紫外线光子的穿透入皮肤效果较差。肤色，紫外线的敏感性和黑色素瘤的风险在很大程度上是由表皮黑色素含量14-15决定。在表皮中的黑色素多，越少的UV光子可以渗透进皮肤。因为真黑素的先天低层次的，皮肤白皙的人对紫外线辐射16-18急性和慢性影响更容易发生。 皮肤色素沉着，黑色素瘤的风险，并有能力“晒黑”的紫外线照射后，所有与关联的黑素皮质素受体​​1（MC1R）的信令能力，一个G S耦合的七次跨膜s对黑素细胞19-22 urface受体。当MC1R结合其同源的高亲和力配体，α-黑素细胞刺激激素（α-MSH），有活化腺苷酸环化酶的第 ​​二信使cAMP 23的制作中。紫外线照射后皮肤的正常生理反应包括表皮生产α-MSH的由角质形成细胞24-29。我们和其他人推测，角质形成细胞源性α-MSH结合MC1R对表皮黑素细胞，通过激活腺苷酸环化酶30的启动下游生产内cAMP第二信使。 cAMP水平控制黑色素细胞分化的许多方面，包括存活途径，DNA修复和颜料的合成。 MC1R信号和cAMP诱导清楚色素酶水平和黑色素的生产。当MC1R信号是否完好及黑素细胞内cAMP水平是强大的，真黑素的产生和皮肤变暗。但是，如果MC1R信号是有缺陷的，并胞浆内cAMP水平仍然很低，褐黑素产生，而不是1。真黑素合成可以通过药理学的提高cAMP水平1,14,31-35剂刺激。 由于MC1R蛋白是在人类36-46黑素瘤风险的主要调节剂，我们感兴趣的是其中MC1R保护皮肤免受紫外线诱导黑素细胞癌变的机制。作为我们研究的基础，我们产生了转基因MC1R基因变体小鼠模型在纯C57BL / 6遗传背景1。在这个模型中，干细胞因子（SCF）的组成型表达在基底表皮和表皮黑素细胞滤泡被保留在整个生命47的皮肤，而相比之下，在非转基因小鼠，其中黑素细胞定位于毛囊真皮。与K14-SCF基因掺入，表皮变得与颜料的特定黑色素着色特性动物1株。K14-SCF小鼠对C57BL / 6遗传背景与野生型MC1R信号已经乌黑的皮肤特点是非常高水平的真黑素色素。毫不奇怪，这些动物是高度抗紫外线。相比之下，基因匹配K14-SCF的C57BL / 6动物怀有一种突变无效的MC1R在表皮几乎没有黑色素。相反，这些“ 延伸 ”的动物（MC1R E / E）具有引起的褐黑素色素（ 图1A）沉积公平肤色和更为紫外线敏感48-49。 与化学特性，使渗透到皮肤药物化合物已被证明直接操作cAMP水平的表皮黑素细胞在皮肤有效地诱导黑色素的扩展名（MC1R E / E）K14-SCF动物模型。在这个模型中黑色素的上调已经Ř通过腺苷酸环化酶激活1以及磷酸二酯酶4抑制35 eported。在这篇文章中，我们展示了准备并在扩展名（MC1R E / E）K14-SCF的动物模型中，皮肤白皙紫外线敏感的人毛喉素局部应用。我们表明，该药物每日两次应用促进加速黑色素，即皮肤变黑是由于黑色素的表皮沉积而引起的表皮黑色素防止紫外线引起的晒伤通过“最小红斑剂量”（MED）48的测量值。

<table border="1">
		<tbody>
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reagents</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Coleus Forskoli extract 20%</td>
			<td>Buckton Scott USA Inc. </td>
			<td>n/a</td>
			<td>Princeton, NJ</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Isothesia, Isoflurane , USP</td>
			<td>Butler Schein</td>
			<td>NCD 11695-6776-1</td>
			<td>Dublin, OH, USA</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>Anased Injection</td>
			<td>LA04612</td>
			<td>Shenandoah, Iowa, USA</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Ketamine HCl, USP</td>
			<td>Putney</td>
			<td>NDC 26637-411-01</td>
			<td>St. Joseph, MO, USA</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Decon Labs.</td>
			<td>2705</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Propylene glycol</td>
			<td>Adesco</td>
			<td>05751L</td>
			<td>Solon, OH, USA</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Depilatory cream, Nair</td>
			<td>Church &amp; Dwight</td>
			<td>JF-11 4381322</td>
			<td>Priceton, NJ</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>EQUIPMENT</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Germicidal Hg Lamp UV-B</td>
			<td>Westinghouse</td>
			<td>F15T8UV-B</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Radiometer photometer</td>
			<td>International light</td>
			<td>1LT400A</td>
			<td>Peabody, MA,USA</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Chromameter</td>
			<td>Konica Minolta</td>
			<td>CR-400</td>
			<td>Ramsey, NJ, USA</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Data Processor for 	Chromameter CR-400</td>
			<td>Konica Monilta</td>
			<td>DR-400</td>
			<td>Ramsey, NJ, USA</td>
		 </tr>
		</tbody>
 </table>

pharmacologic induction of epidermal melanin and protection against sunburn in a humanized mouse model

公平性皮肤，紫外灵敏度和皮肤癌的风险的所有关联与的黑皮质素-1受体的生理功能，黑素细胞的表面上发现了G S耦合信号蛋白。 MC1R刺激腺苷酸环化酶和cAMP的产生，这反过来，上调黑色素细胞黑色素的产生在皮肤上。为了研究由MC1R信令保护皮肤免受紫外线伤害皮肤的机理，本研究依赖于小鼠模型与基于干细胞因子（SCF）的表达表皮“人源化的皮肤”。K14-SCF基因小鼠黑素细胞保留在表皮，因此具有沉积黑色素在表皮的能力。在这个动物模型，在黑色的真黑素色素和UV保护型健壮的沉积野生型MC1R状态结果。与此相反，K14-SCF动物有缺陷的MC1R信令能力表现出红色/金色的色素沉着，很少真黑素在皮肤和一个对紫外线敏感的表型。理由是真黑色素的沉积可能是由局部用药，模仿MC1R信号增强，我们发现直接应用毛喉素提取物对MC1R基因缺陷的皮肤白皙的小鼠的皮肤造成了强大的真黑素诱导和防紫外线1。在这里，我们描述了制备和应用含毛喉素天然根提取物对K14-SCF皮肤白皙小鼠及报告，通过测定最小红斑量（MED）测定紫外灵敏度的方法的方法。使用该动物模型，能够研究的皮肤表皮的cAMP的诱导和黑化如何影响生理反应，以UV曝光。

上结合了K14-SCF基因所描述的（ 图1A）eumelanotic，pheomelanotic或无色素的背景中产生C57BL / 6小鼠。皮肤白皙的扩展同伙（MC1R E / E，酪氨酸+ / +）小鼠，每日两次剂量溶媒（70％乙醇，30％丙二醇）或40％的粗毛喉鞘蕊根提取物（每80微米的局部治疗剂量），连续5天（ 图2B）。对表皮色素沉着的局部治疗效果进行既通过目测和通过反射色度（ ?...

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Pharmacologic Induction of Epidermal Melanin and Protection Against Sunburn in a Humanized Mouse Model

表皮黑色素是由毛喉素局部应用在皮肤白皙的紫外线敏感的人小鼠模型诱导。 cAMP水平的皮肤和表皮发黑免受紫外线介导的炎症（晒斑）强烈保护如由最小红斑量（MED）法测定的药理操纵。

表皮黑色素和防止晒斑的人性化小鼠模型的诱导药物

Fairness of skin, UV sensitivity and skin cancer  risk all correlate with the physiologic function of the melanocortin 1  receptor, a Gs-coupled signaling ...

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