多糖類を豊富に含むヒドロゲル製剤と光生物学的調節を組み合わせることで、マウスの皮膚における紫外線誘発性光損傷を修復します

Polysaccharide-rich hydrogel formulation combined with photobiomodulation repairs UV-induced photodamage in mice skin.

• Lia Mara Grosso Neves
• Nivaldo Antonio Parizotto
• Carla Roberta Tim
• Elaine Medeiros Floriano
• Renata F Vianna Lopez
• Tiago Venâncio
• João Batista Fernandes
• Marcia Regina Cominetti

抄録

紫外線（UVR）への長時間の曝露は、表皮と真皮の両方で早期老化を誘発する。UVRへの慢性的な曝露は、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ（MAPK）シグナル伝達経路の活性化を誘導し、c-Jun、c-Fosの発現を活性化し、AP-1活性化タンパク質の転写因子を活性化する。AP-1の活性化は、皮膚コラーゲン繊維を分解するマトリックスメタロプロテアーゼ（MMP）合成の正の誘導をもたらす。Lycium barbarumの果実からの多糖類（LBP画分）は、様々な活性を有し、光損傷を修復することが実証されています。異なるアプローチでは、レーザーの適用は、表皮を破壊せずに老化した皮膚を回復させることを目的としており、タンパク質合成および細胞増殖につながる光生物学的変調（PBM）と呼ばれる変調を促進し、組織の修復を有利にする。ここでは、Lycium barbarum（LBP）果実の多糖類を多く含む画分を用いたヒドロゲル外用剤形を開発した。この製剤をPBM(赤色レーザー)と併用することで、マウスの皮膚におけるUVRを介した光損傷を減少させることができるかどうかを評価した。無毛マウスを６週間光老化させ、その後、単独またはＬＢＰとＰＢＭとの組み合わせで処理した。組織学的、免疫組織化学的、免疫蛍光分析を行い、c-Fos、c-Jun、MMP-1、-2、-9、コラーゲンI、III、FGF2のレベルを調べた。併用療法は、UVR誘発性皮膚肥厚を抑制し、c-Fos、c-Jun、MMP-1、-2、-9の発現を低下させ、同時にコラーゲンI、III、FGF2のレベルを増加させた。LBP治療と組み合わせたPBMは、光損傷を受けた皮膚の修復のための有望な戦略であり、皮膚の若返りの潜在的な臨床応用を提示しています。

Prolonged skin exposure to ultraviolet radiation (UVR) induces premature aging in both the epidermis and the dermis. Chronic exposure to UVR induces the activation of mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway, activating c-Jun, c-Fos expression, and transcription factor of AP-1 activating protein. AP-1 activation results in the positive induction of matrix metalloproteinase (MMP) synthesis, which degrade skin collagen fibers. Polysaccharides from the fruit of Lycium barbarum (LBP fraction) have a range of activities and have been demonstrate to repair the photodamage. In different approaches, laser application aims to recover the aged skin without destroying the epidermis, promoting a modulation, called photobiomodulation (PBM), which leads to protein synthesis and cell proliferation, favoring tissue repair. Here we developed a topical hydrogel formulation from a polysaccharide-rich fraction of Lycium barbarum fruits (LBP). This formulation was associated with PBM (red laser) to evaluate whether the isolated and combined treatments would reduce the UVR-mediated photodamage in mice skin. Hairless mice were photoaged for 6 weeks and then treated singly or in combination with LBP and PBM. Histological, immunohistochemistry, and immunofluorescence analyses were used to investigate the levels of c-Fos, c-Jun, MMP-1, -2, and -9, collagen I, III, and FGF2. The combined regimen inhibited UVR-induced skin thickening, decreased the expression of c-Fos and c-Jun, as well as MMP-1, -2, and -9 and concomitantly increased the levels of collagen I, III, and FGF2. The PBM in combination with LBP treatment is a promising strategy for the repair of photodamaged skin, presenting potential clinical application in skin rejuvenation.

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