美白—基于PI3K/AKT/mTOR信号通路途径的黑素体降解

来源:yesherb 时间:2019-03-20 浏览量:


对于和小YOUNG一样皮肤又黑又黄的女生来说,是不是很羡慕那些皮肤又白又亮的小姐姐呢?可是你知道为什么自己比别人黑吗?

有研究发现,黑素小体在非裔美国人皮肤中比在白人皮肤中更多。黑素小体从皮肤基底层转移到角质层,导致皮肤表面色素沉着,角质层的黑素小体越多,皮肤就越暗沉。但为什么白人皮肤和黑人皮肤中黑素小体的数量会出现差异呢?


肤色与黑素小体降解

随着角质形成细胞不断向表皮角质层上移完成最终分化过程,其胞质内的黑素小体不断降解。最终当角质形成细胞达到角质层时,黑素小体结构会逐渐消失,研究者利用电子显微镜观察到白种人浅表皮层黑素小体完全消失,即使在黑人的浅表皮层也发现黑素小体明显减少,结果表明肤色的深浅与黑素小体降解的程度有关。

因此,皮肤美白的方式除了之前文章中YOUNG提到的抑制黑色素合成酶的活性,减少黑色素的生成以外,还能通过加速黑色小体降解,减少角质层黑色素的积累实现。

Zhibo Yang等研究者已经证明了异甘草酸(ISL)具有促进黑素小体降解的作用

1 异甘草酸分子结构式

异甘草素(ISL)主要通过调控PI3K/AKT/mTOR信号通路来促进人表皮角质形成细胞的黑素小体降解。

2 PI3K/AKT/mTOR信号通路图

1. ISL对黑色素和黑色素蛋白PMEL17含量的影响

研究者们首先研究了异甘草酸(ISL)对黑色素含量的影响,实验表明:ISL使用剂量在4μg/mL8μg/mL时黑色素含量显著减少,免疫印迹分析结果表明ISL使用剂量在4μg/mL8μg/mL黑色素蛋白PMEL17含量在明显减少。

3 不同剂量ISL对黑色素和黑色素蛋白PMEL17含量的影响

2. ISL对自噬相关蛋白的影响

接下来研究了异甘草酸(ISL)处理后的自噬相关蛋白AGT7LC3p62的表达,免疫印迹分析结果表明经8μg/mLISL处理后,AGT7LC3蛋白显著升高,p62蛋白显著降低,说明自噬参与了ISL对黑色素含量的调控。

4 ISL处理对自噬相关蛋白的影响

3. 自噬参与了经ISL处理的HaCaT细胞中黑色素降解

为了进一步研究ISL处理后自噬介导的HaCaT细胞中黑色素含量的变化,研究者将si-ATG7转染HaCaT细胞,实现了ATG7基因的敲除。

5 ATG7基因的敲除

免疫印迹结果显示,ATG7基因的敲除导致自噬相关蛋白ATG7LC3 = 2 \* ROMAN II的水平降低,而p62水平升高。ISL处理后产生相反的效果,自噬相关蛋白ATG7LC3 II蛋白增加,而p62蛋白减少,通过ISL处理可部分逆转ATG7敲除对这些蛋白质的影响。

6 自噬相关蛋白水平的免疫印迹检测结果

此外,ATG7敲除导致黑色素含量和黑色素蛋白PMEL17水平显着增加,相反,ISL处理显著降低黑色素含量和黑色素蛋白PMEL17水平。同样,我们利用自噬抑制剂3-MA来阻断自噬,发现3-MA显著降低了LC3II的蛋白水平,而p62和黑色素蛋白PMEL17水平和黑色素含量增加,ISL处理逆转了这一结果。研究结果表明自噬参与了HaCaT细胞中的黑色素降解。

7 黑色素蛋白PMEL17的免疫印迹检测结果

4. PI3K/AKT/mTOR信号通路参与了ISL对黑色素降解的调控

为了研究PI3K-AKT-mTOR信号传导是否参与ISL调节HaCaT细胞中黑色素降解。研究者将HaCaT细胞与黑素小体共孵育48小时,然后与PI3K/AKT抑制剂以及8μg/MlISL共同处理24小时,使用免疫印迹分析测定AKTp-AKTmTORp-mTOR的蛋白质水平。结果表明ISL处理显着降低p-AKTp-mTOR蛋白水平,AKTmTOR蛋白无明显变化。研究结果表明ISL处理抑制HaCaT细胞中的PI3K/AKT-mTOR信号传导,从而促进黑色素降解。

8 ISL处理对PI3K-AKT-mTOR信号通路中相关蛋白的影响

5.小YOUNG一句话总结

因此,抑制PI3K/AKT-mTOR信号传导,促进黑素小体降解是美白的另一关键所在!



参考文献:

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