Name: pharmacologic induction of epidermal melanin and protection against sunburn in a humanized mouse model
Uploaded: 2013-09-07T16:00:00
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लेखकों तकनीकी सहायता के लिए मलिंडा चंचल धन्यवाद देता हूँ. हम भी वर्तमान और अतीत के धन स्रोतों को स्वीकार करते हैं: राष्ट्रीय कैंसर संस्थान (R01 CA131075, R01 CA131075-02S1), वेंडी विल केस कैंसर रिसर्च फंड, Markey कैंसर फाउंडेशन, बच्चों के चमत्कार नेटवर्क और जेनिफर और डेविड डिकेंस मेलेनोमा रिसर्च फाउंडेशन.

1. Plectranthus barbatus (Cohleus forskohlii) संयंत्र की एक कच्चे जड़ निकालने से सामयिक प्रशासन के लिए forskolin की तैयारी <ol><li> Murine प्रयोगों के लिए प्रोटोकॉल जानवरों की देखभाल और उपयोग में नैतिक आचरण के लिए दिशा निर्देशों का पालन और ?...

गोरी चमड़ी वाले मानव के एक पशु मॉडल का उपयोग करना, हम एक forskolin युक्त कच्चे जड़ निकालने के सामयिक आवेदन मजबूती के साथ त्वचा में मेलेनिन उत्पादन प्रेरक द्वारा बाह्य त्वचा darkens हैं. एपिडर्मल melanization मानव त्वचा म?...

मेलेनोमा की घटनाओं, त्वचा कैंसर का सबसे घातक रूप है, विशेष रूप से गोरी चमड़ी वाले व्यक्तियों के बीच, संयुक्त राज्य अमेरिका में पिछले कई दशकों में नाटकीय वृद्धि हुई है. मजबूत आणविक और महामारी विज्ञान के सबूत एक प्रमुख प्रेरणा का पर्यावरणीय कारक 2-5 के रूप में पराबैंगनी विकिरण implicates. सूरज जोखिम और कमाना बिस्तर प्रयोग के रूप में वृद्धि की यूवी जोखिम मेलेनोमा घटनाओं 6-7 में वृद्धि के ज्यादा के लिए जिम्मेदार होने की संभावना है. मेलेनोमा जोखिम विशेष रूप से sunburns 8, जीवन 9-10 में जल्दी विशेष रूप से उन लोगों के साथ जुड़ा हुआ लगता है. धूप की कालिमा के जोखिम खुराक और यूवी जोखिम की तीव्रता, लेकिन यह भी पराबैंगनी विकिरण से त्वचा संबंधी प्रतिक्रिया को प्रभावित करती है कि विरासत में मिली कारकों से न केवल जुड़ा हुआ है. त्वचा pigmentation यूवी संवेदनशीलता का सबसे महत्वपूर्ण निर्धारकों में से एक, धूप की कालिमा और कैंसर के खतरे का खतरा है. मेलेनोमा अंधेरे चमड़ी individua की तुलना में प्रकाश चमड़ी व्यक्तियों में लगभग बीस गुना अधिक बार होता है11-13 रास. मेलेनिन, एपिडर्मिस में melanocytes द्वारा उत्पादित एक रंग, त्वचा के रंग का मुख्य निर्धारक है. (1) eumelanin, पराबैंगनी विकिरण की ऊर्जा को अवशोषित करने में प्रभावी एक गहरे भूरे / काले रंग, और (2) pheomelanin, त्वचा में यूवी फोटॉनों के प्रवेश को रोकने में कम प्रभावी एक लाल / गोरा वर्णक: मेलेनिन दो प्रमुख किस्मों में आता है. त्वचा का रंग, यूवी संवेदनशीलता और मेलेनोमा जोखिम काफी हद तक एपिडर्मल eumelanin सामग्री 14-15 से निर्धारित होते हैं. एपिडर्मिस में अधिक eumelanin, कम यूवी फोटॉनों त्वचा में घुसना कर सकते हैं. क्योंकि eumelanin के निम्न जन्मजात स्तरों के, गोरी चमड़ी वाले व्यक्तियों और अधिक प्रवण पराबैंगनी विकिरण 16-18 की तीव्र और जीर्ण प्रभाव के लिए कर रहे हैं. त्वचा pigmentation, मेलेनोमा जोखिम और करने के लिए &quot;तन&quot; यूवी प्रदर्शन के बाद सभी melanocortin 1 ग्राही (MC1R) का सिगनल की क्षमता के साथ सहसंबंधी, एक जी एस युग्मित सात transmembrane क्षमताmelanocytes 19-22 पर urface रिसेप्टर. MC1R अपने आत्मीय उच्च समानता ligand, α-मेलानोसाईट उत्तेजक हार्मोन (α-MSH) बांधता है, दूसरा दूत शिविर 23 adenylyl साइक्लेस और उत्पादन की सक्रियता है. यूवी प्रदर्शन के बाद त्वचा की सामान्य शारीरिक प्रतिक्रिया केरेटिनकोशिकाओं 24-29 से α-MSH की एपिडर्मल उत्पादन भी शामिल है. हम और दूसरों keratinocyte व्युत्पन्न α-MSH adenylyl साइक्लेस 30 की सक्रियता के माध्यम से शिविर दूसरा दूत के बहाव के उत्पादन की शुरुआत, एपिडर्मल melanocytes पर MC1R को बांध परिकल्पना है कि. शिविर के स्तर के अस्तित्व के रास्ते, डीएनए की मरम्मत और वर्णक संश्लेषण सहित मेलानोसाईट भेदभाव के कई पहलुओं को नियंत्रित. MC1R संकेतन और शिविर स्पष्ट रूप से वर्णक एंजाइम का स्तर और eumelanin उत्पादन को प्रेरित. MC1R संकेतन बरकरार है और melanocytic शिविर का स्तर मजबूत कर रहे हैं, eumelanin उत्पादन और त्वचा darkens है. हालांकि, MC1R संकेतन दोषपूर्ण है औरcytoplasmic शिविर का स्तर कम रहते हैं, pheomelanin बजाय 1 का उत्पादन किया है. Eumelanin संश्लेषण शिविर के स्तर 1,14,31-35 बढ़ा कि एजेंटों द्वारा औषधीय प्रेरित किया जा सकता है. MC1R प्रोटीन मनुष्य 36-46 में मेलेनोमा जोखिम का एक प्रमुख नियामक है, हम MC1R यूवी प्रेरित carcinogenesis के खिलाफ melanocytes की रक्षा करता है जो व्यवस्था के द्वारा में रुचि रखते हैं. हमारे अध्ययन के लिए एक आधार के रूप में, हम एक शुद्ध C57BL 6 / आनुवंशिक पृष्ठभूमि 1 पर एक ट्रांसजेनिक MC1R-वैरिएंट murine मॉडल उत्पन्न. इस मॉडल में, अनिवार्यता से बेसल एपिडर्मिस में व्यक्त किया जाता है और epidermal interfollicular melanocytes बालों के रोम में dermis के लिए स्थानीय बनाना melanocytes जिसमें गैर ट्रांसजेनिक चूहों के विपरीत, जीवन 47 के दौरान त्वचा में बनी रहती हैं सेल कारक (एससीएफ) स्टेम. K14-एससीएफ transgene शामिल के साथ, एपिडर्मिस वर्णक की विशेष मेलेनिन pigments विशेषता के साथ pigmented हो जाता हैपशु 1 का तनाव. जंगली प्रकार MC1R संकेत के साथ C57BL 6 / आनुवंशिक पृष्ठभूमि पर K14-एससीएफ चूहों जेट काले त्वचा eumelanin वर्णक के बहुत उच्च स्तर की विशेषता है. आश्चर्य नहीं कि इन जानवरों अत्यधिक यूवी प्रतिरोधी हैं. इसके विपरीत, एक उत्परिवर्ती निष्क्रिय MC1R बंदरगाह कि आनुवंशिक रूप से मिलान किया K14-एससीएफ C57BL 6 / जानवरों एपिडर्मिस में लगभग कोई eumelanin है. इसके बजाय, इन &quot;एक्सटेंशन&quot; जानवरों (MC1R ई / ई) pheomelanin वर्णक (चित्रा 1 ए) के बयान की वजह से एक निष्पक्ष त्वचा के रंग है और बहुत अधिक यूवी संवेदनशील 48-49 हैं. त्वचा में प्रवेश की अनुमति है कि रासायनिक गुणों के साथ pharmacologic यौगिकों तेज़ी के साथ सीधे त्वचा में एपिडर्मल melanocytes में शिविर के स्तर से छेड़छाड़ एक्सटेंशन (MC1R ई / ई) K14-एससीएफ पशु मॉडल में eumelanin प्रेरित दिखाया गया है. इस मॉडल में मेलेनिन upregulation r गया हैadenylyl साइक्लेस सक्रियण 1 के साथ ही फॉस्फोडाइस्टरेज़ 4 निषेध 35 से eported. इस अनुच्छेद में, हम विस्तार (MC1R ई / ई) K14-एससीएफ जानवरों जो मॉडल निष्पक्ष चमड़ी यूवी संवेदनशील मानव में तैयारी और forskolin की सामयिक आवेदन प्रदर्शित करता है. हम दवा की दो बार दैनिक आवेदन, त्वरित melanization को बढ़ावा देता है कि त्वचा काला मेलेनिन वर्णक के एपिडर्मल बयान की वजह से है और उस प्रेरित एपिडर्मल मेलेनिन &quot;न्यूनतम erythematous खुराक&quot; (मेड) 48 की माप के माध्यम से यूवी प्रेरित धूप की कालिमा के खिलाफ की रक्षा करता है.

<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

त्वचा, यूवी संवेदनशीलता और त्वचा कैंसर के खतरे की निष्पक्षता सभी melanocortin 1 रिसेप्टर की शारीरिक समारोह, melanocytes की सतह पर पाया एक जी एस युग्मित संकेत प्रोटीन के साथ सहसंबंधी. MC1R बारी में, त्वचा में मेलेनिन के melanocytic उत्पादन को नियंत्रित करता है, जो adenylyl साइक्लेस और शिविर उत्पादन को उत्तेजित करता है. MC1R संकेतन यूवी चोट के खिलाफ त्वचा की रक्षा करता है जिसके द्वारा तंत्र का अध्ययन करने के लिए, इस अध्ययन स्टेम सेल कारक (एससीएफ) की एपिडर्मल अभिव्यक्ति पर आधारित &quot;humanized त्वचा&quot; के साथ एक माउस मॉडल पर निर्भर करता है. K14-एससीएफ ट्रांसजेनिक चूहों में melanocytes बनाए रखने के इसलिए एपिडर्मिस और बाह्य त्वचा में मेलेनिन जमा करने की क्षमता है. इस पशु मॉडल में, काले eumelanin वर्णक और एक यूवी संरक्षित phenotype की मजबूत बयान में जंगली प्रकार MC1R स्थिति आती है. इसके विपरीत, दोषपूर्ण MC1R संकेत क्षमता का प्रदर्शन एक गोरा / लाल रंजकता, त्वचा में बहुत कम eumelanin और साथ K14-एससीएफ जानवरोंएक यूवी संवेदनशील फेनोटाइप. कि eumelanin बयान तर्क MC1R संकेतन कि नकल स्थानीय एजेंटों से बढ़ाया जा सकता है, हम MC1R-दोषपूर्ण गोरी चमड़ी वाले चूहों की त्वचा को forskolin निकालने के प्रत्यक्ष आवेदन मजबूत eumelanin प्रेरण और यूवी संरक्षण 1 में परिणामस्वरूप. यहाँ हम तैयारी और K14-एससीएफ गोरी चमड़ी वाले चूहों को एक forskolin युक्त प्राकृतिक जड़ निकालने लागू करने और न्यूनतम erythematous खुराक (मेड) निर्धारित करने से यूवी संवेदनशीलता को मापने के लिए एक विधि की रिपोर्ट के लिए विधि का वर्णन. इस पशु मॉडल का उपयोग करना, यह त्वचा की एपिडर्मल शिविर प्रेरण और melanization यूवी जोखिम को शारीरिक प्रतिक्रियाओं को प्रभावित कैसे अध्ययन करने के लिए संभव है.

C57BL 6 / चूहों वर्णित (चित्रा 1 ए) के रूप में K14-एससीएफ transgene शामिल eumelanotic pheomelanotic या अवर्णकयुक्त पृष्ठभूमि पर उत्पन्न किया गया. गोरी चमड़ी वाले विस्तार के साथियों (MC1R ई / ई, Tyr + + /) चूहों वाहन (70% इथेनॉल, 30% pr...

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

एपिडर्मल मेलेनिन निष्पक्ष चमड़ी यूवी संवेदनशील मानव का एक murine मॉडल में forskolin की सामयिक आवेदन से प्रेरित है. न्यूनतम erythematous खुराक (मेड) परख द्वारा मापा के रूप में दृढ़ता से यूवी की मध्यस्थता सूजन (धूप की कालिमा) के खिलाफ की रक्षा darkening त्वचा और एपिडर्मल में शिविर के स्तर की pharmacologic हेरफेर.

एक humanized माउस मॉडल में एपिडर्मल मेलेनिन और संरक्षण के खिलाफ सनबर्न की pharmacologic प्रेरण

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

Research

JoVE Journal

Medicine

A Mouse Model of in Utero Transplantation

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एक माउस के मॉडल Utero में ट्रांसप्लांटेशन

The transplantation of stem cells and viruses in utero has tremendous potential for treating congenital disorders in the human fetus.  For example, in ...

Multi-photon Imaging of Tumor Cell Invasion in an Orthotopic Mouse Model of Oral Squamous Cell Carcinoma

मौखिक स्क्वैमस सेल कार्सिनोमा के एक Orthotopic माउस मॉडल में ट्यूमर सेल आक्रमण की मल्टी फोटॉन इमेजिंग

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient ...

Sublingual Immunotherapy as an Alternative to Induce Protection Against Acute Respiratory Infections

एक विकल्प के रूप में sublingual Immunotherapy तीव्र श्वसन संक्रमण के खिलाफ संरक्षण प्रेरित करने के लिए

Sublingual route has been widely used to deliver small molecules into the bloodstream and to modulate the immune response at different sites. It has been ...

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एक माउस मॉडल में स्थापना और यूटीआई और CAUTI की विशेषता

Urinary tract infections (UTI) are highly prevalent, a significant cause of morbidity and are increasingly resistant to treatment with antibiotics. ...

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With the rapid development of stem cell-based gene therapies against HIV, there is pressing requirement for an animal model to study the hematopoietic ...

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As prolonged cardiopulmonary bypass becomes more essential during cardiac interventions, an increasing clinical demand arises for procedure optimization ...

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Mutations in the CCM1 (aka KRIT1), CCM2, or CCM3 (aka PDCD10) gene cause cerebral cavernous malformation (CCM) in humans. Mouse models of CCM disease have ...