甘草锌通过抑制C57BL/6J小鼠皮肤中P38MAPK和JNK信号通路的激活来抑制黑色素生成

Licorice zinc suppresses melanogenesis via inhibiting the activation of P38MAPK and JNK signaling pathway in C57BL/6J mice skin.

作者信息Jing-Yan Wang, Xing-Yu Xie, Ying Deng, Hong-Qiu Yang, Xiao-Shuang Du, Ping Liu, Yu Du
PMID36542040
发布时间2022-12-19
DOI10.1590/acb371002

实验完整度

包含体内小鼠模型(UVB+黄体酮诱导)和体外细胞实验(B16F10),并通过组织学染色、Western blot及通路激活剂回补实验进行功能和机制验证。

主要模型

C57BL/6J小鼠黄褐斑模型(UVB照射加黄体酮注射) B16F10小鼠黑色素瘤细胞

重点核对

黄体酮注射剂量:15 mg/kg UVB照射:波长312 nm,每天2小时,持续30天 甘草锌灌胃剂量:0.65、1.3、2.6 g/kg 阳性对照氨甲环酸剂量:250 mg 体外实验甘草锌阳性血清浓度:10%

摘要

目的:皮肤中的活跃黑素细胞受激素和紫外线(UV)照射的影响。甘草锌具有美白作用,可能在色素性皮肤病的治疗中具有显著潜力。方法:通过每日注射黄体酮(15 mg/kg)和紫外线B(UVB)照射(λ=312 nm,2小时/天)30天,建立黄褐斑C57BL/6J小鼠模型。然后,分别给予小鼠0.65、1.3和2.6(g/kg)的甘草锌和250 mg氨甲环酸,每日口服,持续14天。进行苏木精和伊红染色、Fontana-Masson染色以及Western blotting(WB),以测试甘草锌对黑色素生成的抑制作用以及c-Jun-N-末端(JNK)/p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)的激活。在体外,用α-黑素细胞刺激激素诱导黑色素生成。进行细胞计数试剂盒-8、黑色素含量测定和WB,以验证甘草锌对黑色素生成的抑制作用。结果:本研究表明,甘草锌减少了体内UVB照射引起的黑色素形成、皮肤组织损伤以及JNK和P38MAPK的磷酸化。在体外,甘草锌显示出与JNK/p38激活剂相反的作用。同时,酪氨酸酶相关蛋白-1、酪氨酸酶和小眼畸形相关转录因子也降低。结论:甘草锌通过抑制JNK和P38MAPK信号通路诱导黑色素合成减少,提示甘草锌是一种潜在的抗黄褐斑药物。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
甘草锌是否能抑制黑色素生成,其作用是否通过P38MAPK和JNK信号通路介导?
核心机制
甘草锌通过抑制P38MAPK和JNK的磷酸化,下调MITF、酪氨酸酶和TRP-1的表达,从而减少黑色素合成。
主要证据
在UVB诱导的C57BL/6J小鼠模型中,甘草锌减少黑色素沉积和皮肤组织损伤;在α-MSH诱导的B16F10细胞中,甘草锌降低黑色素含量和黑色素生成相关蛋白表达,而JNK/p38激活剂Anisomycin可逆转其效应。
研究意义
研究表明甘草锌具有作为色素性皮肤病(尤其是黄褐斑)治疗药物的潜力。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立黄褐斑小鼠模型

模拟黄褐斑的病理条件,用于评估甘草锌的体内效果。

雌性C57BL/6J小鼠每日肌肉注射黄体酮(15 mg/kg),同时背部剃毛后进行UVB照射(λ=312 nm,每天2小时),持续30天。

2

药物干预

比较不同剂量甘草锌与阳性对照氨甲环酸对黑色素生成的影响。

造模后,分别给予小鼠0.65、1.3、2.6 g/kg甘草锌和250 mg氨甲环酸,每天口服一次,持续14天;对照组和模型组给予等量生理盐水。

3

皮肤组织学分析

评估甘草锌对UVB诱导的皮肤组织损伤和黑色素细胞形成的影响。

取小鼠皮肤,进行HE染色和Fontana-Masson染色,观察表皮增生、毛囊坏死、纤维组织增生及黑色素细胞沉积情况。

4

体内信号通路蛋白检测

验证甘草锌对JNK和P38MAPK信号通路激活的影响。

提取小鼠皮肤蛋白,通过Western blot检测JNK、p-JNK、P38MAPK、p-P38MAPK的表达水平,并计算磷酸化比例。

5

体外细胞毒性筛选

确定甘草锌阳性血清和α-MSH的安全浓度,用于后续实验。

将B16F10细胞暴露于不同浓度(0%、5%、10%、20%、40%)的甘草锌阳性血清,以及0.1 mM α-MSH,通过CCK-8检测细胞活力。

6

体外黑色素生成抑制实验

验证甘草锌对α-MSH诱导的黑色素生成的抑制作用,并探讨其与JNK/p38通路的关系。

用0.1 mM α-MSH处理B16F10细胞,同时加入甘草锌阴性血清、10%甘草锌阳性血清或10%甘草锌阳性血清加Anisomycin(JNK/p38激活剂),检测黑色素含量和黑色素生成相关蛋白(TRP-1、酪氨酸酶、MITF)以及JNK/p38磷酸化水平。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证分子表达变化
验证黑色素生成

产品清单

实验环节名称品牌货号
UVB照射----
甘草锌Best Pharmaceutical Co., LTD, China--
氨甲环酸Sigma, Japan--
HE染色试剂盒Boster Biological Technology Company, China--
Fontana-Masson染色试剂盒Junrui biotech Inc, China--
DMEM培养基HyClone, China--
胎牛血清----
青霉素----
链霉素----
B16F10细胞Procell, China--
α-黑素细胞刺激激素Bachem Bioscience Inc, United States of America--
茴香霉素Sigma, Japan--
抗JNK抗体abclonalA5051
抗p-JNK抗体abclonalAp0276
抗P38MAPK抗体abclonalA14401
抗p-P38MAPK抗体abclonalAp0526
抗TRP-1抗体abclonalA4016
抗酪氨酸酶抗体abclonalA1254
抗MITF抗体abclonalA11649
抗β-肌动蛋白抗体abclonalAC026
山羊辣根过氧化物酶偶联二抗----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型建立
黄体酮剂量(15 mg/kg)、UVB波长(312 nm)和照射时间(每天2小时)、建模周期(30天)、小鼠品系(C57BL/6J)和性别(雌性)
阅读提示:Methods: Chloasma model manufacturing and drug treatment
药物干预
甘草锌剂量(0.65、1.3、2.6 g/kg)、氨甲环酸剂量(250 mg)、给药方式(口服)、给药周期(14天)
阅读提示:Methods: Chloasma model manufacturing and drug treatment
体外细胞实验
B16F10细胞来源、甘草锌阳性血清浓度(10%)、α-MSH浓度(0.1 mM)、Anisomycin浓度(未明确)
阅读提示:Methods: Assessment of cell viability by CCK-8 assay; Melanin formation assay in vitro
Western blot
抗体稀释比例(JNK 1:1000, p-JNK 1:1000, P38MAPK 1:800, p-P38MAPK 1:1000, TRP-1 1:1000, tyrosinase 1:1000, MITF 1:1000, β-actin 1:100000)
阅读提示:Methods: Western blot analysis