Aus Milch-Exosomen stammende microRNA-2478 unterdrückt die Melanogenese über den Akt-GSK3-Signalweg

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In-Seon Bae und Sang Hoon Kim

Abstrakt:Exosomen nehmen an der interzellulären Kommunikation teil, indem sie Moleküle von Spender- zu Empfängerzellen übertragen. Exosomen kommen in verschiedenen Körperflüssigkeiten vor, darunter Blut, Urin, Liquor cerebrospinalis und Milch. Milch-Exosomen enthalten viele endogene microRNA-Moleküle. MicroRNAs sind kleine nichtkodierende RNAs und spielen eine wichtige Rolle in biologischen Prozessen. Die spezifischen biologischen Funktionen von Milch-Exosomen sind nicht gut verstanden. In dieser Studie untersuchten wir die Auswirkungen vonMilchexosomenauf die Melaninproduktion in Melanomzellen und Melanozyten. Wir haben das gefundenMilch Exosomen verringertMelaningehalte, Tyrosinaseaktivität und die Expression melanogenesebezogener Gene in Melanomzellen und Melanozyten. Rinderspezifisches miR-2478 in Exosomen hemmte die Melaninproduktion. Wir fanden heraus, dass Rap1a ein direktes Zielgen von miR-2478 in Melanomzellen und Melanozyten ist. MiR-2478-Überexpression verringerte die Rap1a-Expression, was zu einer herunterregulierten Melaninproduktion und Expression von Melanogenese-bezogenen Genen führte. Die Hemmung der Rap1a-Expression nahm abMelanogeneseüber den Akt-GSK3-Signalweg. Diese Ergebnisse unterstützen die Rolle von miR-2478, das von Milchexosomen stammt, als Regulator vonMelanogenesedurch direktes Targeting von Rap1a. Diese Ergebnisse zeigen, dass Milchexosomen nützliche kosmetische Inhaltsstoffe zur Verbesserung sein könntenAufhellung.

Schlüsselwörter: Melanogenese;Milch-Exosom; miR-2478; Rap1a

Herba cistanchesist ein melaninhemmender Inhaltsstoff

1. Einleitung

Cosmeceutical ist ein zusammengesetztes Wort aus Kosmetik und Pharmazie und bezeichnet Kosmetika mit funktionellen Inhaltsstoffen, die medizinische Wirkungen haben [1]. In der Vergangenheit wurde die Haut durch dermatologische Verfahren verbessert, aber in letzter Zeit ist das Interesse an Cosmeceuticals gestiegen, da die Verbraucher diese Effekte durch Kosmetika erzielen wollten. Auch die Kosmetikindustrie hat in den letzten Jahren ein verstärktes Interesse an der Verwendung neuartiger Cosmeceutical-Inhaltsstoffe gezeigt [ 2]. Funktionelle Kosmetik umfasst Produkte, die die Hautaufhellung unterstützen, indem sie die Ablagerung von Melanin auf der Haut verhindern.

Melanin, ein wichtiges Element, das die Farbe von Haut und Haar bestimmt, schützt die Haut vor UV-Strahlung [3]. Eine übermäßige Bildung von Melanin verursacht jedoch einen ungleichmäßigen Hautton, z. B. Flecken und Sommersprossen [4]. Der Mikrophthalmia-Transkriptionsfaktor (MITF) ist ein Hauptregulator der Melanozytenentwicklung. Tyrosinase (TYR) ist das wichtigste Enzym der Melaninsynthese. Der Melaninsyntheseprozess wird durch TYR-Aktivierung über MITF induziert, das ein wichtiges Enzym ist, das an der Anfangsphase des Melaninsyntheseprozesses beteiligt ist und die L-Form von Tyrosin oder DOPA als Substrat zur Bildung von Melanin verwendet [5].

MicroRNAs (miRs) sind kurze nichtkodierende RNAs, die an vielen biologischen Prozessen beteiligt sind, indem sie die posttranskriptionelle Genexpression kontrollieren [6]. Studien haben auch die Kontrolle der Melanin-Biosynthese durch microRNAs aufgedeckt. Beispielsweise wurde berichtet, dass miR-143-5p auf das Tak1-Gen abzielt und die MITF-Expression reduziert, wodurch die Melaninsynthese gehemmt wird [7]. MiR-125b, ein negativer Regulator vonMelanogenese, reguliert nachweislich das Pigmentierungsgen SH3BP4 [8] und hemmt miR-675 in Exosomen, die von Keratinozyten sezerniert werdenMelanogenesedurch gezielte MITF [9].

Exosomen sind 30–200 nm große, membranumschlossene Vesikel und enthalten DNA, RNA und Peptide [10]. Die internen Komponenten von Exosomen können Informationen sicher an benachbarte oder entfernte Zellen übertragen, ohne durch Enzyme in biologischen Flüssigkeiten abgebaut zu werden, wodurch die Mikroumgebung um verschiedene Zellen beeinträchtigt wird [11].Milch-Exosomensind aus Milch gewonnene dextrazelluläre Vesikel, die in menschlichen Verdauungsprozessen stabil sind [12]. Die aus Rindermilch extrahierten Exosomen enthalten nicht nur mehrere Proteine ​​wie Casein und Lactoglobulin, sondern auch microRNAs, die als Cargo fungieren [13–15]. Rindermilch enthält immunbezogene microRNAs wie miR-15b, miR-27b, miR-34a und miR-10. Diese microRNAs kommen besonders häufig im Kolostrum vor [16].

Einige Studien haben gezeigt, dass Bestandteile der Milch hemmenMelanogenesein Melanozyten; zum Beispiel regulieren Proteine ​​wie -Lactoglobulin und κ-Casein in Milch die Melanogenese [17,18]. Es wurde festgestellt, dass der Überstand von Lactobacillus helveticus NS8--fermentierter Milch UV-Schäden und Hyperpigmentierung in der Haut hemmt [19]. Es gibt jedoch noch keinen Bericht darüber, ob microRNAs in Kuhmilch an der Haut beteiligt sindAufhellung, obwohl 79 microRNAs in existierenMilch-Exosomen[13]. Daher haben wir in dieser Studie untersucht, ob Milch-Exosomen, die microRNAs enthalten, die Melaninsynthese in Melanomzellen und Melanozyten von Maus und Mensch hemmen.

2. Materialien und Methoden

2.1. Zellkultur

Maus-Melanom-B16F10-Zellen wurden in Dulbecco's modifiziertem Eagle-Medium (DMEM, Hyclone, Logan, UT, USA) kultiviert. Humane Melanom-MNT-1-Zellen wurden in Minimum Essential Medium (MEM, Hyclone) gezüchtet. Alle Medien wurden mit 10 Prozent fötalem Rinderserum (FBS, Hyclone, USA) und 1 Prozent einer Penicillin-Streptomycin-Lösung ergänzt. Normale humane epidermale Melanozyten (NHEM, PromoCell, Heidelberg, Deutschland) bei Passage Nr. 5 oder 6 wurden in einem Melanozyten-Wachstumsmedium (PromoCell) gehalten. Diese Zellen wurden bei 37 °C in einer befeuchteten Atmosphäre mit 5 % CO2 inkubiert.

2.2. Reinigung von Exosomen

Kommerzielle Milch (1 ml) wurde bei 2000× g für 10 min zentrifugiert, dann wurde der Überstand bei 10,000× g für 10 min zentrifugiert. Der Milchüberstand wurde durch einen 0,45-um-Filter und dann einen 0,2-um-Filter geleitet. Die resultierende Lösung (300 &mgr;l) wurde mit phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS) und 300 &mgr;l der Exoquick-Exosom-Präzipitationslösung (Systems Biosciences, Palo Alto, CA, USA) gemischt und für 30 min inkubiert. Das Gemisch wurde 30 min bei 10.000 × g zentrifugiert, um ein Exosom-Pellet zu erhalten, das als nächstes in PBS resuspendiert wurde. Die Größenverteilung der Exosomen wurde auf einem Zetasizer Nano ZS 90 (Malvern Instruments, Almelo, Frankreich) bestimmt. Die Exosomen wurden zur weiteren Verwendung bei –80 °C gelagert.

2.3. Kryo-Elektronenmikroskopie

Ein 3-µl-Aliquot frischer Exosomen-Suspension wurde an ein durch Glühen entladenes, perforiertes, kohlenstoffbeschichtetes Gitter (2/2-3 C C-flach; Protochips, Morrisville, NC, USA) adsorbiert, das dann 3 s bei geblottet wurde 4 °C erhitzt und unter Verwendung eines Vitrobot Mark IV (Thermo FisherScientific, Lafayette, CO, USA) tauchgefroren. Die Gitter wurden in flüssigem Stickstoff gelagert und dann in einen Kryo-Probenhalter Gatan 626 (Gatan, Pleasanton, CA, USA) überführt. Die Proben wurden mit einer nominellen Vergrößerung von 29,000× in einem Kryo-Elektronenmikroskop (FEI Tecnai F20 TEM, FEI, Hillsboro, OR, USA), ausgestattet mit einer Standard-Feldemissionskanone (s-FEG) und abgebildet eine K2Summit-Kamera (Gatan) bei einer Beschleunigungsspannung von 200 kV.

2.4. Zellviabilitäts-Assay (WST-Assay)

Melanomzellen (B16F10, MNT-1) und menschliche Melanozyten (NHEM) wurden mit 4 × 103 Zellen/Well in 96-Well-Platten ausgesät und mit behandeltMilch-Exosomen(20 und 50 µg/mL) oder ein microRNA-Mimetikum (RNA-Doppelstrang-Oligonukleotide) für jedes Experiment. Zu den angegebenen Zeitpunkten wurde die Zelllebensfähigkeit unter Verwendung des Enhanced Cell Viability Assaykit EZ-CyTox (Daeil Lab Service, Seoul, Korea) gemäß den Anweisungen des Herstellers gemessen. Die Extinktion wurde bei 450 nm auf einem Vmax-Mikroplatten-Spektrophotometer (Molecular Devices, San Jose, CA, USA) gemessen.

2.5. Messung des Melaningehalts

Melanomzellen und Melanozyten wurden mit behandeltMilch-Exosomen(20 und 50 ug/ml) für 48 h. Nach zweimaligem Waschen mit eiskaltem PBS wurden die Zellen bei 2500 x g für 10 min zentrifugiert. Die Zellpellets wurden bei 90°C für 30 min in 1 N NaOH, enthaltend 10 % Dimethylsulfoxid, resuspendiert. Der Gesamtmelaningehalt wurde auf dem Vmax-Mikroplattenspektrophotometer (Molecular Devices) bei 405 nm gemessen.

2.6. Tyrosinase-Aktivitätsassay

Melanomzellen und Melanozyten wurden mit inkubiertMilch-Exosomenfür 48 Std. Die Zellen wurden zweimal mit PBS gewaschen und mit PBS, enthaltend 1 Prozent Triton X-100 und 0,1 mMPhenylmethansulfonylfluorid, lysiert. Nach der Zentrifugation wurde der Überstand gesammelt und auf eine Platte mit 96- Vertiefungen überführt. Nach der Zugabe von 0,1 ml -3, 4- Dihydroxyphenylalanin, wurden die Proben 1 h bei 37 ◦C inkubiert. Die Tyrosinase-Aktivität wurde auf Basis der Extinktion bei 475 nm unter Verwendung des Mikroplatten-Spektrophotometers (Molecular Devices) gemessen.

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2.7. Menschliches Hautgewebe

Epidermale Äquivalente mit Melanozyten (MelanoDerm, MEL-300B) wurden von MatTek (Ashland, MA, USA) bezogen und in EPI-100-NMM-113--Medium gehalten.Milch-Exosomenwurden an den Tagen 1, 3, 7, 9 und 12 auf MelanoDerm-Gewebe aufgetragen. PBS wurde als Negativkontrolle verwendet. Die Gewebe wurden an den Tagen 3, 7, 9, 12 und 14 fotografiert. Die Pigmentierung wurde durch Vergleich der Änderungen des L-Werts gemessen (Adobe PhotoshopCC 2015). Melaningehalte in menschlichem Hautgewebe wurden am Tag 14 durch einen Solvablemelanin-Assay gemessen. Kurz gesagt, die MelanoDerm-Gewebe wurden unter Verwendung von Solvable (PerkinElmer, Waltham, MA, USA) solubilisiert und über Nacht bei 60 °C inkubiert. Die Proben wurden gevortext und dann bei 16.500 × g für 5 min zentrifugiert. Der Überstand wurde in die Vertiefungen einer 96--Well-Platte überführt und bei 490 nm mit einem Spektrophotometer abgelesen.

3. Ergebnisse

3.1. Charakterisierung der aus Milch isolierten Exosomen

Um die Eigenschaften der aus Kuhmilch extrahierten Exosomen zu untersuchen, haben wir zunächst die Größe der Exosomen durch dynamische Lichtstreuung gemessen. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass die aus Milch extrahierten Exosomen einen Durchmesser von 80–190 nm haben (Abbildung 1A). ZumMilchexosomReinigung wurde die Exoquick-Milch-Überstandsmischung zentrifugiert, um ein Milch-Exosom-Pellet zu erhalten. Die Expression von CD9, TSG101 und HSP70 als exosomale Marker wurde in Pellets nachgewiesen, aber diese Proteine ​​waren nicht im Überstand vorhanden (Abbildung 1A). Darüber hinaus wurden die sphärische Morphologie und Größe der Exosomen durch Kryo-Elektronenmikroskopie bestätigt (Abbildung 1B). Es wurde festgestellt, dass Exosomen eine runde Form mit einem Durchmesser von bis zu 200 nm haben. Als nächstes untersuchten wir, ob die aus Milch extrahierten Exosomen von Zellen aufgenommen wurden. Maus-B16F10-Zellen wurden mit inkubiertMilch-Exosomenmarkiert mit dem lipophilen Fluoreszenzfarbstoff PKH26. Als Ergebnis beobachteten wir, dass die markierten Exosomen in den Zellen vorhanden waren (Abbildung S1).

3.2. Tyrosinase-Aktivität und Melanin-Produktion, unterdrückt durch Milch-Exosomen in B16F10-Zellen

Als nächstes untersuchten wir die Wirkung der extrahierten Exosomen auf die Zelllebensfähigkeit. Wie in Abbildung 2A dargestellt, zeigten wir, dass es keinen signifikanten Unterschied in der Zelllebensfähigkeit gab, unabhängig von der Exosomenkonzentration.

Um die möglichen Hautzell-AufhellungWirkung vonMilch-Exosomenwurden Zellen mit Milchexosomen behandelt. Wir fanden heraus, dass die Tyrosinase-Aktivität in Zellen, die Milchexosomen in Konzentrationen von 20 oder 50 µg/ml ausgesetzt waren, um 43 Prozent bzw. 59 Prozent abnahm (Abbildung 2B). Da die Verringerung der Tyrosinase-Enzymaktivität die Melaninbiosynthese hemmen kann, wurden die Melaningehalte nach der Behandlung mit Milchexosomen gemessen. Wir stellten eine Hemmung der Melaninsynthese in Zellen fest, die dem ausgesetzt warenMilch-Exosomen(20 oder 50 µg/ml) um 45 Prozent bzw. 55 Prozent (Abbildung 2C). Darüber hinaus nahm die Expression von MITF-mRNA ab, wenn die Konzentration der Milch-Exosomen zunahm. Der Spiegel der MITF-mRNA nahm in den mit 20 µg/ml Exosomen behandelten Zellen um 59 Prozent und in den mit 50 µg/ml Exosomen behandelten Zellen um 84 Prozent ab (Abbildung 2D). Die mRNA-Expression der Tyrosinase (TYR) verringerte sich ebenfalls um 49 Prozent und 76 Prozent in den Zellen, die diesen Exosomenkonzentrationen ausgesetzt waren (Abbildung 2D). Die MITF- und Tyrosinase-Proteinspiegel nahmen ebenfalls mit der Konzentration der Milch abExosomenerhöht (Abbildung 2E). Diese Ergebnisse legen nahe, dass Milch-Exosomen die Melanogenese hemmen in Maus-B16F10-Zellen.

3.3. Rinderspezifisches miR-2478 aus Milchexosomen unterdrückt die Melanogenese

Um festzustellen, ob miR-2478 abgeleitet ist vonMilch-Exosomendirekt die Melanogenese beeinflussen, wurde der miR-2478-Inhibitor in die Zellen transfiziert, die Milchexosomen (50 µg/ml) ausgesetzt waren. In Gegenwart von Milch-Exosomen zeigten mit dem HemiR-2478-Inhibitor transfizierte B16F10-Zellen eine signifikant höhere Tyrosinase-Aktivität im Vergleich zu jener in der Kontrolle (Fig. 4A). Melaningehalte waren auch höher in miR-2478-Inhibitor-behandelten Zellen als in Kontrollzellen (Abbildung 4B). Die MITF-mRNA-Expression war in mit miR-2478-Inhibitor behandelten Zellen –2,5--fach höher als in Kontrollzellen, und die TYR-mRNA-Expression war –2--fach höher, wenn miR-2478 gehemmt wurde (Abbildung 4C ). Die Spiegel der MITF- und TYR-Proteine ​​erholten sich ebenfalls in den Zellen, denen sie ausgesetzt warenMilch-Exosomennachdem diese Zellen mit dem miR-2478-Inhibitor transfiziert wurden (Abbildung 4D). Diese Ergebnisse legten nahe, dass miR-2478, das aus Milchexosomen stammte, die Melanogenese in Maus-Melanomzellen direkt unterdrückte.

3.4. Milch-Exosomen unterdrücken die Melanogenese über den Akt-GSK3-Signalweg

Als nächstes haben wir untersucht, wie es gehtMilch-ExosomenregulierenMelanogeneseum den relevanten betroffenen Signalweg in Melanomzellen zu identifizieren. Obwohl nicht bekannt ist, ob Rap1a direkt die Melanogenese steuert, wurde berichtet, dass Rap1a die Akt-Phosphorylierung in Krebszellen hemmt [20]. Auf der Grundlage dieser Informationen untersuchten wir, ob Rap1a den Akt-Weg zur Förderung moduliert.

Im Akt-bezogenenMelanogenesePathway,activated Akt induziert die Phosphorylierung von Gsk3 an Ser9 und inaktiviert es somit; diese Änderung hemmt die transkriptionelle Aktivität von MITF und reguliert die Tyrosinase herunter [21,22]. In der vorliegenden Studie haben wir die Expression von Akt und GSK3 in mit Rap1a-siRNA behandelten Zellen bewertet. In diesen Zellen nahm die Aktivierung der Akt-Phosphorylierung zu und die Menge an pGSK3 nahm ebenfalls zu (Fig. 7A). GSK3 wurde durch Aktivierung von Akt in konzentrationsabhängiger Weise in den mit 20 oder 50 &mgr;g/ml behandelten Zellen inaktiviertMilch-Exosomen(Abbildung 7B). Die Spiegel der Proteine ​​Akt und GSK3 in den mit dem miR-2478-Mimetikum behandelten Zellen stimmten mit den obigen Ergebnissen überein (Abbildung 7C). Als nächstes testeten wir, ob miR-2478 aus Milchexosomen den Akt-GSK3-Weg beeinflusst. In Anwesenheit von Milchexosomen war die Phosphorylierung der Proteine ​​Akt und GSK3 in den mit themiR-2478-Inhibitor behandelten Zellen geringer (Abbildung 7D). Darüber hinaus erhöhte die Behandlung mit dem AKT-Hemmer GSK690693 die Expression der damit verbundenen GeneMelanogenesein mit Milchexosom behandelten Zellen. (Abbildung 7E). Diese Ergebnisse bedeuteten, dass miR-2478 inMilch-Exosomenreguliert Rap1a herunter und unterdrückt die Melanogenese über den Akt-GSK3-Weg.

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3.8. Milch-Exosomen hemmten die Melanogenese in menschlichen Melanomzellen, Melanozyten und MelanoDerm-Gewebe

Angesichts dessenMilch-ExosomengehemmtMelanogenesein Mauszellen stellten wir als nächstes fest, ob Milch-Exosomen in menschlichen Zellen gleichermaßen wirksam waren. Zuerst wurde die Lebensfähigkeit von menschlichen MNT-1-Melanomzellen und NHEM-menschlichen Melanozyten nach Inkubation mit 20 oder 50 ug/ml Milch-Exosomen untersucht. Wie in Abbildung 8A dargestellt, gab es keinen Unterschied in der Lebensfähigkeit. Die Tyrosinase-Aktivität wurde um 43 % bzw. 85 % in MNT-1-Zellen gehemmt, die 20 ug/ml oder 50 ug/ml Milch-Exosomen ausgesetzt wurden (Abbildung 8B). NHEM wurde auch um 34 Prozent bzw. 66 Prozent durch die Behandlung mit 20 ug/ml oder 50 ug/ml Milch-Exosomen reduziert (Abbildung 8B). Darüber hinaus wurde der Melaningehalt in MNT-1-Zellen und NHEM gemessen, die Milchexosomen ausgesetzt waren. Als Ergebnis wurde die Melaninsynthese in MNT-1-Zellen, die 20 ug/ml oder 50 ug/ml ausgesetzt waren, ausgelöstMilch-Exosomenwurde um 37 Prozent bzw. 58 Prozent gehemmt, und in NHEM-Zellen behinderte die Milch-Exosom-Behandlung die Melaninsynthese um 36 Prozent bzw. 62 Prozent (Abbildung 8C). Hinzu kommt die hautaufhellende Wirkung vonMilch-Exosomenwurde weiter unter Verwendung von menschlichem Hautgewebe bestätigt. Nach Behandlung mit Milchexosomen in menschlichen Geweben, relativAufhellung Effekte wurden an den Tagen 3, 9, 12 und 14 beobachtet. Als Ergebnis stellten wir fest, dass die Hautfarbe in Milch-Exosom-exponierten Geweben heller zu sein schien als die in den Kontrollgeweben (Abbildung 8D). Der Pigmentierungsgrad wurde als L-Wert berechnet, der ein Wert ist, der die Helligkeit darstellt. Die Pigmentierung schritt in mit Milchexosom behandelten Hautgeweben langsamer voran als in Kontrollhautgeweben (Abbildung 8D). Die experimentelle Gruppe behandelt mitMilch-Exosomenzeigten im Vergleich zur Kontrollgruppe eine kleinere Melaninpartikelgröße und eine geringe Menge an Melaninpigment (Abbildung 8E). Als Ergebnis der Messung des Melaningehalts nach 14 Tagen Milch inhibierten Exosomen die Melaninsynthese in menschlichen Geweben (Abbildung 8F). Daher schlossen wir, dass Milchexosomen hemmenMelanogenesein menschlichen Zellen und Geweben.

4. Diskussion

Studien zur Regulierung von ExosomenMelanogenesehaben berichtet, dass von Keratinozyten abgeleitete Exosomen eine aufhellende Wirkung haben. Melanozyten und die umgebenden Keratinozyten sind funktionell verbunden, um Melanineinheiten in der Hautepidermis zu bilden [23,24]. Von Keratinozyten stammende lösliche Faktoren regulieren die Melanogenese benachbarter Melanozyten. Aus normalen Keratinozyten gebildete Exosomen fördern die Melanogenese, indem sie die Expression von hochregulierenMelanogenese-verwandte Proteine ​​[23–25]. Außerdem in aAufhellungStudie unter Verwendung von Exosomen, die aus Zellen extrahiert wurden, wurde kürzlich berichtet, dass Exosomen, die aus menschlichen Fettgewebe-abgeleiteten Stamm-/Stromazellen extrahiert wurden, eine hautaufhellende Wirksamkeit in Mausmelanomzellen zeigten [26]. Es gab auch einen Bericht, dass aus Pflanzen extrahierte Exosomen eine aufhellende Wirkung haben. Die extrazellulären Vesikel, die aus Blättern und Stängeln von D. morbifera-Pflanzen extrahiert wurden, zeigten antimelanogene Wirkungen auf Maus-Melanomzellen und gesunde menschliche Haut [27]. In unserer Studie wurde die aufhellende Wirkung von Exosomen aus Milch untersucht.

Aus Milch gewonnene Exosomen haben im Vergleich zu aus Blutplasma oder Kulturflüssigkeit extrahierten Exosomen nicht nur den Vorteil, dass sie große Mengen an Exosomen pro Volumeneinheit extrahieren können, sondern auch einen niedrigen Preis [26,27]. DaMilch-Exosomenhaben eine ähnliche chemische Zusammensetzung wie Zellmembranen, weisen eine geringere Immunogenität und Zytotoxizität auf und haben eine hohe Biokompatibilität [28,29]. Als Kürzlich Milchexosomen an DSS (Dextransulfat-Natriumsalz)-induzierte Colitis-Modellmäuse gefüttert wurden, nahm die Expression der proinflammatorischen Zytokine IL-6 und TNF im Vergleich zur Kontrollgruppe ab, wodurch die Entzündung reduziert und die nekrotisierende Enteritis verbessert wurde [30, 31]. Darüber hinaus verbesserte die Aufnahme von Milchexosomen in einem Mausmodell der Osteoporose-Erkrankung die Arthritis, indem sie die Knochendichte erhöhte und entzündungsfördernde Zytokine reduzierte [32,33]. Bisher konzentrierten sich die Wirkungen von Milchexosomen auf immunologische Phänomene, die entzündungsfördernde Zytokine reduzieren, und auf die Knochenentwicklung, wie die Linderung von Enteritis und Verbesserung von Osteoporose. In dieser Studie neben der Methode der EinnahmeMilch-ExosomenEs wurde bestätigt, dass es, wenn es auf die Haut aufgetragen wurde, in der Haut wirksam warAufhellung. Dies deutet darauf hin, dass es in Zukunft zur Behandlung verschiedener Krankheiten durch Steigerung der physiologischen Aktivität unter Verwendung von Milchexosomen eingesetzt werden kann.

Obwohl diese Studie darauf hindeutetMilch-ExosomenhemmenMelanogeneseist bereits bekannt, dass Molkenproteine ​​wie Casein, -Lactoglobulin und -Lactalbumin aufhellend wirken. -Lactoglobulin verringert die Tyrosinase-Aktivität in menschlichen Melanozyten [18] und k-Casein hemmt die Melanogenese in Maus-B16-Melanomzellen [17]. Interessanterweise sind viele dieser Komponenten auch in Milch-Exosomen vorhanden. Gemäß den Proteomerergebnissen von Milch-Exosomen sind Casein, -Lactoglobulin und -Lactalbumin in den Exosomen verteilt [15,34,35]. Milch-Exosomen enthalten sowohl microRNAs als auch Proteine. Als Ergebnis eines miRNA-Mikroarrays unter Verwendung von Milch-Exosomen von Izumi und Kollegen, miR-2478, miR-1777b, miR-1777a, let-7b und miR{{16 }} waren in den Milchexosomen stark verteilt [13]. In dieser Studie zeigten sich mit Ausnahme von miR-2478 unter diesen microRNAs miR{-1777b, miR-1777a,let-7b und miR-1224 kein Unterschied in der Tyrosinase-Aktivität zur Kontrollgruppe (Abbildung S2). miR-2478 war am häufigsten inMilch-Exosomenund verminderte Tyrosinaseaktivität. Allerdings nahm die Expression von Whitening-bezogenen MITF- und TYR-Genen in den behandelten Zellen stärker abMilch-Exosomenals in den Zellen, die nur mit dem miR-2478-Mimetikum behandelt wurden. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass mehrere Komponenten, einschließlich microRNAs in Milchexosomen, an der beteiligt sindAufhellungAktion.

Die meisten microRNAs in Milchexosomen üben biologische Funktionen aus, indem sie die Expression von Zielgenen in den Empfängerzellen hemmen. In dieser Studie hemmte miR-2478 auch die Melaninsynthese, indem es auf Rap1a als Zielgen abzielte. Obwohl es sich nicht um aus Milch stammende microRNAs handelte, wurde bereits über microRNAs berichtet, die die Expression von Genen im Zusammenhang mit der Zahnaufhellung kontrollieren. Wenn das menschliche miR-27a-3p-Mimetikum auf Mausmelanozyten aufgetragen wurde, hemmte es die Wnt3a-Expression und dadurch die Melaninsynthese [36], und ektopisches miR-218 hemmte die TYR-Aktivität durch Verringerung der MITF-Expression in murinen Melanom-Melanozyten [37]. miR-203 wirbtMelanogeneseüber den CREB1/MITF/Rab27a-Weg, indem es auf Kif5b beim Melanom abzielt [38]. Es gibt 79 microRNAs in Milch-Exosomen

microRNAs einMilch-Exosomenstammen von Kühen [13]. Daher ist weitere Forschung zur physiologischen Aktivität von Milchexosomen erforderlich.

5. Schlussfolgerungen

Darauf deuten unsere Erkenntnisse hinMilch-Exosomensind Kandidaten für antimelanogene Wirkstoffe, die die Pigmentierung verringern, indem sie die Expression melaninverwandter Gene hemmen (Abbildung 10). In Melanomzellen und Melanozyten zeigten Milchexosomen eine TYR-Hemmung und eine Verringerung des Melaningehalts im Vergleich zur Negativkontrolle. Außerdem wurden diese Effekte durch miR-2478 vermitteltMilch-Exosomen. Daher können Milch-Exosomen für die Entwicklung von funktionellen nützlich seinAufhellungKosmetika mit geringer Zytotoxizität.

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