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

Авторы хотели бы поблагодарить Малинда Spry для оказания технической помощи. Мы также признаем, текущих и прошлых источников финансирования: Национальный институт рака (R01 CA131075, R01 CA131075-02S1), исследований Case фонд Венди Уилл Рак, Фонд борьбы с раком Марки, Детский Чудо Сеть и Дженнифер и Дэвид Диккенс Меланома исследовательский фонд.

1. Подготовка Форсколин для местного применения из сырой экстракт корня от Plectranthus ЬагЬаШз (Cohleus Forskohlii) завод <ol><li> Протоколы для мышиных экспериментов в соответствии с руководящими для этического поведения в уходе и использовании животных и были утверждены Комитетом Институциона...

Использование животную модель справедливой кожей человека, мы находим, что местное применение в форсколином богат сырой экстракт корня решительно темнеет эпидермис, стимулируя выработку меланина в коже. Эпидермального меланизации зависит от экспрессии фактора стволовых клеток в ба?...

Заболеваемость меланомой, наиболее смертоносная форма рака кожи, резко возросло за последние несколько десятилетий в Соединенных Штатах, особенно среди светлокожих лиц. Сильный молекулярной и эпидемиологические данные подразумевает УФ-излучения в качестве основного причинного фактора окружающей среды 2-5. Увеличенная экспозиция УФ в виде солнечного воздействия и использования солярий, вероятно, будет ответственен за большую часть увеличения заболеваемости меланомой 6-7. Меланома риск кажется особенно связано с солнечных ожогов 8, особенно тех, в начале жизни 9-10. Риск загара связана не только с дозы и интенсивность ультрафиолетового облучения, но и наследственными факторами, которые влияют кожную реакцию на УФ-излучения. Пигментация кожи является одним из наиболее важных факторов, определяющих чувствительность УФ, риск солнечных ожогов и риском рака. Меланома встречается примерно в двадцать раз чаще у светлокожих людей по сравнению с темнокожей индивидовLs 11-13. Меланин, пигмент производится меланоцитов в эпидермисе, является основным фактором, определяющим кожи лица. Меланин поставляется в двух основных вариантах: (1) Эумеланин, темно-коричневый / черный пигмент эффективно поглощает энергию УФ-излучения, и (2) феомеланин, красновато / блондинка пигментных менее эффективными в предотвращении проникновения ультрафиолетовых фотонов в кожу. Цвет кожи, чувствительность УФ и риск меланомы во многом определяются эпидермального Эумеланин содержания 14-15. Чем больше эумеланин в эпидермисе, тем меньше УФ фотоны могут проникать в кожу. Из-за низких врожденных уровнях эумеланин, светлокожие люди гораздо более склонны к острой и хронической воздействия УФ-излучения 16-18. Пигментации кожи, риск меланомы и способность &quot;загар&quot; после УФ-облучения все коррелируют с возможностью передачи сигналов от рецептора меланокортина 1 (MC1R), G с связью семь трансмембранных сПоверхность рецептор на меланоцитов 19-22. Когда MC1R связывает его родственный высокого сродства лиганда, α-меланоцит стимулирующий гормон (α-МСГ), происходит активация аденилатциклазы и производства вторичного мессенджера цАМФ 23. Нормальная физиологическая реакция кожи после воздействия УФ-излучения включает эпидермальный производство α-МСГ по кератиноцитов 24-29. Мы и другие предполагают, что кератиноцитов, полученных α-MSH связывается с MC1R на эпидермальных меланоцитов, инициируя вниз по течению производство вторичного мессенджера цАМФ через активацию аденилатциклазы 30. уровни цАМФ контролировать многие аспекты меланоцитов дифференциации, в том числе путей выживания, репарации ДНК и синтеза пигмента. Сигнализации MC1R и цАМФ четко вызывают уровни фермента пигментные и производство Эумеланин. Когда сигнализация MC1R не поврежден и меланоцитарных уровни цАМФ являются надежными, эумеланин производится и кожа темнеет. Однако, если сигнализация MC1R неисправен ицитоплазматические уровни цАМФ остаются низкими, феомеланин производится вместо 1. Синтез Эумеланин можно стимулировать фармакологически агентами, которые повышают уровни цАМФ 1,14,31-35. Поскольку белок MC1R является главным регулятором риска меланомы у людей 36-46, мы заинтересованы в механизмах, с помощью которых MC1R защищает меланоциты воздействию ультрафиолетового излучения канцерогенеза. В качестве основы для наших исследований, мы получили трансгенного MC1R-вариант мышиной модели на чистом C57BL / 6 генетического фона 1. В этой модели, фактор клеток (SCF) стволовых конститутивно экспрессируется в базальных эпидермиса и эпидермиса интерфолликулярной меланоциты сохраняются в коже на протяжении всей жизни 47, в отличие от не-трансгенных мышей, в котором меланоциты локализуются в дерме в волосяных фолликулах. С трансген K14-Scf включены, эпидермис становится пигментированные с конкретным меланина пигментов характеристики пигменташтамм животного 1. К14-SCF мышей на генетическом фоне C57BL / 6 с дикого типа MC1R сигнализации были черные как смоль кожи характеризуется очень высоким уровнем Эумеланин пигмента. Не удивительно, что эти животные обладают высокой УФ-излучению. Напротив, генетически подобранные K14-SCF C57BL / 6 животных, которые укрывают мутантный неактивный MC1R почти не эумеланин в эпидермисе. Вместо этого, эти &quot;Расширение&quot; животные (MC1R э / е) есть справедливый характер кожи, вызванное отложением феомеланин пигмента (рис. 1А) и являются гораздо более УФ-чувствительных 48-49. Фармакологические соединения с химическими свойствами, которые позволяют проникновению в кожу, как было показано мощно индуцировать эумеланин в расширении (MC1R е / е) K14-SCF модели животных путем непосредственного манипулирования уровни цАМФ в эпидермальных меланоцитов в коже. Меланин регуляция в этой модели был гeported путем активации аденилатциклазы 1, а также ингибирования фосфодиэстеразы 4 35. В этой статье мы покажем, подготовку и местное применение форсколином в расширении (MC1R э / э) K14-SCF животные, какая модель со светлой кожей УФ-чувствительных людей. Мы покажем, что два раза в день применение препарата способствует ускоренной меланизации, что кожа потемнение связано с эпидермального осаждения пигмента меланина и, что индуцированное эпидермального меланина защищает от УФ-индуцированной загара через измерение «минимального эритематозной дозы» (МЭР) 48.

<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

Справедливость кожи, чувствительности УФ и риском рака кожи все коррелируют с физиологической функции рецептора меланокортина 1, в G с связью сигнализации белок, содержащийся на поверхности меланоцитов. MC1R стимулирует аденилатциклазу и производство цАМФ, который, в свою очередь, до-регулирует пигментные выработку меланина в коже. Для изучения механизмов, посредством которых сигнализация MC1R защищает кожу от УФ травмы, это исследование опирается на мышиной модели с &quot;гуманизированной кожи&quot; на основе эпидермиса выражение фактора стволовых клеток (SCF). K14-SCF трансгенных мышей сохранить меланоциты в эпидермис и, следовательно, обладают способностью осаждаться меланина в эпидермисе. В этой модели на животных, дикого типа Состояния MC1R в надежной осаждения черного Эумеланин пигмента и фенотипа УФ-защитой. В отличие от этого, K14-SCF животные с дефектной сигнализации MC1R способности демонстрируют красный / блондинка пигментации, очень мало эумеланин в коже иУФ-чувствительный фенотип. Рассуждая, что Эумеланин отложение может быть повышена за счет местных средств, которые имитируют сигнализации MC1R, мы обнаружили, что прямое применение экстракта форсколином к коже MC1R-неполноценного справедливой кожей мышей привело к надежной Эумеланин индукции и УФ защиты 1. Здесь мы опишем способ получения и применения форсколином содержащий природный экстракт корня к K14-SCF светлокожих мышей и сообщить метод измерения чувствительности УФ путем определения минимального эритематозные дозу (MED). Используя эту модель животного, можно изучить, как эпидермальный цАМФ индукция и меланизации кожи влияют физиологические реакции на УФ-облучения.

C57BL / 6 мышей были получены на eumelanotic, pheomelanotic или беспигментный слоев, включающих трансген K14-SCF, как описано (фиг.1А). Когорты светлокожего расширения (MC1R е / е, Tyr + / +) мышей обрабатывали местно дважды ежедневных доз либо носитель (70% этанола, 30% пропиленгликоль) или 40...

Watch this Scientific Journal Video about Pharmacologic Induction of Epidermal Melanin and Protection Against Sunburn in a Humanized Mouse Model at JoVE.com

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

Эпидермального меланина индуцируется местного применения форсколином в мышиной модели справедливой кожей УФ-чувствительных человека. Фармакологическое воздействие уровня цАМФ в коже и эпидермиса затемнение сильно защищают от УФ-опосредованного воспаления (загара) как измеряется минимальной эритематозной дозы (МЭД) анализа.

Фармакологического Индукционная эпидермального меланина и защиту кожи от ожогов в модели Humanized Mouse

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

A Mouse Model of in Utero Transplantation

Мышь Модель В утробе матери Трансплантации

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

Многофотонная изображений опухолевой инвазии сотовый в Ортотопическая Модель мыши устного плоскоклеточный рак

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

Сублингвальной иммунотерапии как альтернатива Вызвать защиты от острыми респираторными инфекциями

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 ...

Establishment and Characterization of UTI and CAUTI in a Mouse Model

Создание и характеристика ИМП и CAUTI в мышиной модели

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

Stem-cell Based Engineered Immunity Against HIV Infection in the Humanized Mouse Model

Стволовых клеток На основе Engineered иммунитет против ВИЧ-инфекции в модели Гуманизированные мыши

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

Generation of a Humanized Mouse Liver Using Human Hepatic Stem Cells

Генерация гуманизированное печени мышей с помощью печени человека стволовые клетки

A novel animal model involving chimeric mice with humanized livers established via human hepatocyte transplantation has been developed. These mice, in ...

Induction of Accelerated Atherosclerosis in Mice: The "Wire-Injury" Model

Индукция ускоренного атеросклероза у мышей: модель "Wire-Injury"

Atherosclerosis is a proliferative fibro-inflammatory disease developing in the arterial wall, inducing a deficient blood flow or a lack of blood flow. ...

Intravital Microscopy and Thrombus Induction in the Earlobe of a Hairless Mouse

Прижизненные микроскопии и Тромб индукция в мочке из безволосой мыши

Thrombotic complications of vascular diseases are one leading cause of morbidity and mortality in industrial nations. Due to the complex interactions ...

Cardiopulmonary Bypass in a Mouse Model: A Novel Approach

Искусственного кровообращения в мышиной модели: новый подход

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

Induction and Micro-CT Imaging of Cerebral Cavernous Malformations in Mouse Model

Индукция и микро-КТ мозгового кавернозные мальформации в мышиной модели

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 ...