ネオババイソフラボンは、B16F10細胞およびヒト皮膚モデルにおけるAkt/GSK-3βおよびMEK/ERK経路の制御を介してメラニン生成を抑制します

Neobavaisoflavone Inhibits Melanogenesis through the Regulation of Akt/GSK-3β and MEK/ERK Pathways in B16F10 Cells and a Reconstructed Human 3D Skin Model.

• Da Eun Kim
• Bo Yoon Chang
• Sang Ok Ham
• Youn Chul Kim
• Sung Yeon Kim

抄録

これまでの研究では、ガレキの空中部の抗黒色化効果が確認されていますが、その本来の色のため、商業的な利用には限界があります。本研究では、活性炭を用いることで発色が改善されたヒノキの抽出物（GALM-DC）を得ました。さらに、GALM-DCから活性化合物であるネオババイソフラボン(NBI)を同定した。NBIのメラノサイトにおけるメラニン生成、チロシナーゼ活性、α-グルコシダーゼ活性、作用機序への影響を調べた。B16F10細胞を用いて、チロシナーゼ活性、メラニン含量、メラニン関連遺伝子やタンパク質の発現を測定した。NBIはメラニン合成とチロシナーゼ活性を低下させた。さらに、NBI処理はMITF、TRP-1、チロシナーゼのmRNAとタンパク質の発現レベルを低下させた。NBIはまた、GSK3βおよびERKのようなメラニン生成を阻害するタンパク質をリン酸化し、活性化することによっても作用する。Akt/GSK-3β（LY294002）およびMEK/ERK（PD98059）シグナルの特異的な阻害剤は、NBIによるメラニン生成の阻害を抑制した。NBIは、α-MSH刺激を受けたB16F10細胞において、MEK/ERKおよびAkt/GSK-3βシグナル伝達経路の調節を介してメラニン産生を抑制した。NBIはα-グルコシダーゼ活性を阻害することでチロシナーゼ活性を抑制し、メラニン生成を抑制した。さらに、NBIは、再構成されたヒト3D皮膚モデルにおいて、メラニン生成を有意に抑制した。以上の結果から、NBIは色素沈着症の美白剤としての可能性があることが示唆された。

Previous studies have confirmed the anti-melanogenic effect of the aerial part of , however, due to its inherent color, has limited commercial use. In this study, an extract (GALM-DC) of the aerial part of having improved color by the use of activated carbon was obtained. Furthermore, the active compound neobavaisoflavone (NBI) was identified from GALM-DC. The effect of NBI on melanogenesis, tyrosinase activity, α-glucosidase activity, and mechanism of action in melanocytes was investigated. Tyrosinase activity, melanin contents and the expression of melanin-related genes and proteins were determined in B16F10 cells. NBI reduced melanin synthesis and tyrosinase activity. Furthermore, NBI treatment reduced the mRNA and protein expression levels of MITF, TRP-1, and tyrosinase. NBI also works by phosphorylating and activating proteins that inhibit melanogenesis, such as GSK3β and ERK. Specific inhibitors of Akt/GSK-3β (LY294002) and MEK/ERK (PD98059) signaling prevented the inhibition of melanogenesis by NBI. NBI inhibited melanin production through the regulation of MEK/ERK and Akt/GSK-3β signaling pathways in α-MSH-stimulated B16F10 cells. NBI suppresses tyrosinase activity and melanogenesis through inhibition of α-glucosidase activity. Besides, NBI significantly reduced melanogenesis in a reconstructed human 3D skin model. In conclusion, these results suggest that NBI has potential as a skin-whitening agent for hyperpigmentation.