重磅新發(fā)現(xiàn) | 粵微靈芝孢子油通過TRPV1和SMADs信號通路加速皮膚修復(fù)

2022-07-15

粵微科研團(tuán)隊在圍繞靈芝孢子油促進(jìn)皮膚修復(fù)的研究上取得新突破。近日,具有前瞻性的科研成果《從靈芝中分離的活性成分通過TRPV1/SMAD信號促進(jìn)燒傷創(chuàng)面愈合》(An active ingredient isolated from Ganoderma lucidum promotes burn wound healing via TRPV1/SMAD signaling)成功發(fā)表于著名國際期刊《AGING》。



重磅新發(fā)現(xiàn) | 粵微靈芝孢子油通過TRPV1和SMADs信號通路加速皮膚修復(fù)
粵微靈芝孢子油對皮膚創(chuàng)面愈合作用論文示圖

項目負(fù)責(zé)人焦春偉博士介紹,“早在2020年,粵微就在國際權(quán)威期刊《AGING》上發(fā)表過《靈芝孢子油在早期皮膚傷口愈合中的作用:皮膚微生物群與炎癥的相互作用》。研究證明,粵微靈芝孢子油(GLSO)可通過調(diào)節(jié)皮膚微生物菌群促進(jìn)皮膚傷口愈合,且具有良好的抗炎作用。但當(dāng)時的研究對皮膚傷口愈合增殖的影響和潛在機(jī)制尚未完全了解。在本次研究中,我們再次以粵微靈芝孢子油作為實驗材料,采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和實驗驗證相結(jié)合的方法,成功揭示了粵微靈芝孢子油可通過TRPV1和SMADs信號通路加速皮膚燒傷創(chuàng)面愈合,以及在皮膚創(chuàng)面愈合增殖期的潛在作用機(jī)制。



盡管鎮(zhèn)痛藥、抗感染藥物和生長激素已廣泛用于深度燒傷以及醫(yī)美后遺癥的治療。但目前,能夠同時發(fā)揮抗感染和增殖作用的藥物很少見報道。本次研究成果,為粵微靈芝孢子油在皮膚屏障修復(fù)、傷口愈合及醫(yī)美后遺癥的修復(fù)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ),具有積極意義。




PART.
01




實驗結(jié)果

l?靈芝孢子油準(zhǔn)備
01
加速皮膚燒傷創(chuàng)面的膠原纖維再生
在這項研究中,科研人員采用了粵微靈芝孢子油,研究了它在促進(jìn)燒傷創(chuàng)面修復(fù)中的作用。通過進(jìn)行天狼星紅染色以確定用粵微靈芝孢子油治療的皮膚傷口中膠原蛋白 I 與 III 的比例。


用 picrosirius 溶液(含0.1%Sirius Red的飽和苦味酸水溶液,pH 2.0)處理后,組織切片顯示膠原蛋白 I 為橙紅色,而膠原蛋白 III 顯示為淡綠色。


偏光顯微鏡下觀察,假手術(shù)組第 1 天和第 5 天的天狼星紅染色切片差異不大。在靈芝孢子油治療組中,相對于未治療(對照組)組,粵微靈芝孢子油組中膠原蛋白 I 含量(紅色區(qū)域)多于膠原蛋白 III 含量(綠色區(qū)域)。天狼星紅染色定量分析表明,與對照組相比,粵微靈芝孢子油組膠原蛋白I與III的比例顯著增加。


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圖?1. 粵微靈芝孢子油治療皮膚燒傷的工作流程

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圖?2.?粵微靈芝孢子油對小鼠皮膚燒傷中膠原蛋白?I 與膠原蛋白 III 比例的影響

02
促進(jìn)HaCaT細(xì)胞增殖和遷移
HaCaT細(xì)胞是人類表皮細(xì)胞,廣泛用于驗證藥物的效果。

在本研究中發(fā)現(xiàn),相對于對照組,在開始用 60 μg/ml 粵微靈芝孢子油治療傷口 48 小時后,HaCaT 細(xì)胞增殖顯著增加。細(xì)胞遷移測定還表明,與對照組相比,60 μg/ml 粵微靈芝孢子油減少了劃痕距離并顯著增加了傷口閉合

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圖 3. 粵微靈芝孢子油對 HaCaT 細(xì)胞的增殖和遷移作用

03
對燒傷相關(guān)靶點的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析
科研人員通過對四個重合靶點的PPI和TGF-β信號通路進(jìn)行分析,確定了 31 個靶點作為靈芝孢子油治療燒傷病的推定靶點,并發(fā)現(xiàn) TRPV1 是粵微靈芝孢子油與燒傷病相關(guān)的潛在靶點中的一個重要蛋白質(zhì)。


網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的結(jié)果表明,SMAD2、SMAD3、SMAD4、SMAD7和TGF-β1是粵微靈芝孢子油推定靶標(biāo)中最重要的蛋白質(zhì)。TGF-β3也很重要,但影響比上述蛋白質(zhì)小,假定目標(biāo)的富集分析由KEGG進(jìn)行并可視化。


分析表明,TGF-β信號通路是燒傷治療中靈芝孢子油活性最重要的通路。綜合網(wǎng)絡(luò)分析顯示,粵微靈芝孢子油可能通過與TRPV1和TGF-β信號通路相互作用來改善燒傷創(chuàng)面愈合



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圖 4.?粵微靈芝孢子油主要成分的二維結(jié)構(gòu)

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圖 5.粵微靈芝孢子油?藥物成分目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析

04
對SMAD2/3和TRPV1影響顯著
SMAD2SMAD3是最重要的蛋白質(zhì),是TGF-β信號通路的特征。因此,我們在以下實驗中檢查了SMAD2/3和?TRPV1?水平。



Western印跡分析顯示,與對照組相比,粵微靈芝孢子油處理后SMAD2/3磷酸化水平顯著增加,而SMAD2/3表達(dá)水平降低。免疫熒光染色結(jié)果顯示,與對照組相比,粵微靈芝孢子油明顯增加了皮膚燒傷創(chuàng)面中TRPV1的表達(dá)。用靈芝孢子油刺激的 HaCaT 細(xì)胞用于模擬體外燒傷模型。靈芝孢子油加速了 SMAD2/3核轉(zhuǎn)位,并在LPS刺激下明顯促進(jìn)了這種轉(zhuǎn)位。


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圖 6.?SMAD2/3 和 TRPV1 在小鼠皮膚燒傷中的表達(dá)分析

05
通過SMAD2/3和TRPV1信號促進(jìn)HaCaT細(xì)胞增殖


最后,為了驗證TRPV1是否通過增加TGF-β通路中最重要的信號蛋白SMAD2/3的表達(dá)來影響皮膚燒傷愈合,將HaCaT 細(xì)胞與TRVP1抑制劑預(yù)孵育3 小時或16小時,然后然后用靈芝孢子油孵育48小時。TRPV1抑制劑顯著下調(diào)了靈芝孢子油對細(xì)胞增殖的增強(qiáng)。

免疫熒光分析表明,與單獨的靈芝孢子油相比,添加TRPV1抑制劑明顯降低了TRPV1和 SMAD2/3的表達(dá)。


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圖 7.?TRPV1 抑制劑對 HaCaT 細(xì)胞增殖的影響



PART.
02



結(jié)論

l?靈芝孢子油準(zhǔn)備
實驗結(jié)果表明,粵微靈芝孢子油可通過刺激皮膚傷口的細(xì)胞增殖來改善燒傷愈合。在組織中,觀察到粵微靈芝孢子油可能提高TRPV1的表達(dá),更快地啟動TGF-β/SMAD信號傳導(dǎo),并促進(jìn)SMAD2/3 核易位,從而加速皮膚傷口愈合從炎癥階段向增殖階段的進(jìn)展。