芍药根提取物Penta-O-galloyl-β-D-glucose通过影响EGR3增强皮肤屏障基因的表达 | 芍药根提取物Penta-O-galloyl-β-D-glucose通过影响EGR3增强皮肤屏障基因的表达 |
| 发布时间:2023-01-21 信息来源:admin 发布人:admin 点击次数:378 |
| Title：芍药根提取物Penta-O-galloyl-β-D-glucose通过影响EGR3增强皮肤屏障基因的表达 Journal：Journal of Ethnopharmacology Authors：Kyu-Han Kim, Jin Sup Shim, Hyoung-June Kim, Eui Dong Son 上期内容中提到的芍药苷（paeoniflorin）是芍药根中的主要活性成分，但其实芍药根中药用成分不止于此，还包括丹皮酚（paeonol）、芍药内酯苷（albiflorin）、PGG（penta-O-galloyl-β-d-glucose）等多种药理活性成分，具有抗氧化、消炎、抗病毒和抗肿瘤的功效。 今天就来为大家介绍一篇关于芍药根提取物PGG如何增强皮肤屏障功能的文章。 皮肤在抵抗生物，机械和物理压力（例如微生物感染，化学刺激和紫外线辐射）以及防止过多的表皮水分流失方面起着重要的作用。表皮是皮肤的外层，由分化过程产生的层状角质形成细胞组成，通过在角质层最外层表皮依次表达几种皮肤屏障蛋白，如丝蛋白（filaggrin，FLG），兜甲蛋白（loricrin，LOR）和外膜蛋白（involucrin，IVL），实现皮肤屏障的成熟。角质层中形成的角质化细胞包膜通过转谷氨酰胺酶催化的IVL与LOR交联为细胞提供结构完整性。FLG单体被合并到脂质包膜中或与角蛋白中间丝聚集，从而为细胞提供机械强度。表皮屏障的不稳定是多种皮肤病的重要病理生理因素。因此，皮肤屏障基因的表达的提高具有临床意义。 芍药的根在传统医学中被用于治疗各种炎症疾病，包括特应性皮炎，也在传统的临床美容中发挥作用。其中PGG是一种天然存在于植物中的可水解的五倍子鞣质，存在于一些草药，如芍药（Paeonia lactiflora Pall.）、牡丹（Paeonia suffruticosa Subsp.）、盐肤木（Rhus chinensis Mill.）、元宝槭（Acer truncatum Bunge）、天竺葵（Pelargonium inquinans (L.) Kuntze）、诃子（Terminalia chebula Retz.）和巴西胡椒木（Schinus terebinthifolius Raddi）等。 （1）芍药根提取物处理表皮角质形成细胞的mRNA图谱 首先获得根提取物，通过UPLC对化合物进行定性定量分析。然后采用不同浓度梯度的芍药根提取物对人体角质形成细胞进行体外细胞毒性测试。通过图3A可以看出当根提取物浓度高于40 μg/mL时，芍药根提取物会诱导细胞死亡。 采用RNA-Seq分析10 μg/mL芍药根提取物处理后角质形成细胞mRNA表达谱的变化，发现806个上调mRNA和713个下调mRNA（图3B）。  为了检验差异表达基因的功能相关性，我们使用DAVID生物信息学资源进行了GO分析，发现上调基因与角质化细胞分化高度相关（图3C），下调基因与线粒体功能密切相关。 此外，也进行了GSEA基因富集分析，通过对预定基因集的分析，揭示了样品丰富的生物学功能，并证实用芍药根提取物处理可以调节角质形成细胞的分化（图3D）。 为了进一步证实芍药根提取物调控角质形成细胞的分化，又通过RT-qPCR检测了FLG、IVL和LOR mRNA表达的变化，如图3E所示，10 μg/mL的芍药根提取物处理显著上调了这些皮肤屏障基因的表达。 已有研究表明芍药苷、芍药内酯苷、PGG（Penta-O-galloyl-β-D-glucose）是芍药根提取物的主要成分，通过UHPLC分析也证实了这一点。因此，为了研究芍药根提取物中增强皮肤屏障基因表达的主要成分，测试了芍药苷、芍药内酯苷和PGG的作用。当浓度低于4 μg/mL时，这些成分均没有细胞毒性作用（图4A）。同时，只有PGG增加了皮肤屏障基因的表达（图4B）。因此，认为芍药根提取物PGG能增强皮肤屏障基因的表达。 A：WST-1法测定指定浓度下芍药苷、芍药内酯苷和PGG处理角质形成细胞后的增殖情况；B：RT-qPCR检测芍药苷、芍药内酯苷和PGG处理的角质形成细胞中FLG、IVL和LOR mRNA的表达水平 (3) EGR3-介导的皮肤屏障基因上调 最后，研究了芍药根提取物和PGG对皮肤屏障基因表达的调控作用。EGR3、ZNF750、KLF4、GRHL3、MAF和MAFB是参与角质形成细胞分化的转录因子，利用RNA-Seq分析了各转录因子在经芍药根提取物处理和未处理的角质形成细胞中的表达变化，发现EGR3是经芍药根提取物处理后表达上调最明显的转录因子（图5A）。 通过RT-qPCR分析，10 μg/ mL的芍药根提取物显著提高了EGR3 mRNA的表达水平（图5B）。 在芍药根提取物的3种主要成分中，只有PGG能促进EGR3 mRNA的表达（图5C）。结果表明，EGR3是芍药根提取物促进皮肤屏障基因表达的关键转录因子。 芍药根提取物处理提高了皮肤屏障基因的表达，包括聚丝蛋白（Filaggrin，FLG）、兜甲蛋白（Loricrin，LOR）和内披蛋白（Involucrin，INV）的基因。此外，我们发现芍药根的成分之一Penta-O-galloyl-β-D-glucose（PGG）通过上调转录因子EGR3的表达而增强皮肤屏障基因的表达。所以，PGG及芍药根提取物对皮肤屏障破坏相关疾病具有治疗潜力，可用于化妆品中改善皮肤屏障功能，提高皮肤抗衰老、抗氧化能力。 |
