โมเลกุลการอักเสบที่เกี่ยวข้องกับริ้วรอยแห่งวัยของผิวหนังที่ฉายรังสีอัลตราไวโอเลตตอนที่ 1

โปรดติดต่อoscar.xiao@wecistanche.comสำหรับข้อมูลเพิ่มเติม

เชิงนามธรรม:ผิวหนังเป็นอวัยวะที่ใหญ่ที่สุดและซับซ้อนที่สุดในร่างกายมนุษย์ ประกอบด้วยเซลล์หลายชั้นที่มีเซลล์ประเภทต่างๆ ความเครียดจากสิ่งแวดล้อมประเภทต่างๆ เช่น รังสีอัลตราไวโอเลต (UVR) อุณหภูมิ มลพิษทางอากาศ การสูบบุหรี่ และการรับประทานอาหาร เร่งการเกิดริ้วรอยของผิวโดยการกระตุ้นโมเลกุลที่อักเสบ ริ้วรอยแห่งวัยของผิวที่เกิดจาก UJVR นั้นมีลักษณะที่สูญเสียความยืดหยุ่น ริ้วรอยลึก ริ้วรอย ส่วนประกอบของผิวหนังและผิวหนังลดลง การซึมผ่านของผิวหนังเพิ่มขึ้น การสมานแผลล่าช้า และประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ของริ้วรอยของผิว ปัจจัยภายนอกเหล่านี้สามารถทำให้เกิดริ้วรอยได้ผ่านการอักเสบที่เกิดจากปฏิกิริยาออกซิเจน (ROS) ซึ่งเป็นสื่อกลาง เช่นเดียวกับผิวที่แก่ก่อนวัยก็เป็นแหล่งของโมเลกุลการอักเสบของระบบไหลเวียนโลหิต ซึ่งเร่งการแก่ของผิวหนังและทำให้เกิดโรคที่เกี่ยวกับความชรา บทความทบทวนนี้เน้นที่เส้นทางการอักเสบที่เกี่ยวข้องกับการเสื่อมสภาพของผิวที่เกิดจากรังสี UVR

คำสำคัญ:การอักเสบ; รังสีอัลตราไวโอเลต (UVR); ผิวแก่ก่อนวัย

กรุณาคลิกที่นี่เพื่อทราบข้อมูลเพิ่มเติม

1. บทนำ

ผิวหนังของมนุษย์เป็นอวัยวะที่ใหญ่ที่สุดในร่างกายและปกป้องอวัยวะภายในของเราจากโลกภายนอก ดังนั้นจึงต้องเผชิญกับสิ่งเร้าจากสิ่งแวดล้อมที่เป็นอันตรายประเภทต่างๆ ความชราของผิวเป็นหนึ่งในสัญญาณที่บ่งบอกได้ชัดเจนที่สุดของความชราของมนุษย์ ขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ตามลำดับเวลา (การแก่ชราจากภายใน) และปัจจัยภายนอก การแก่ชราจากภายในเป็นกระบวนการทางสรีรวิทยาปกติ โดยมีลักษณะเด่นคือการเพิ่มจำนวนของเซลล์ในชั้นเบสที่ลดลงและการสะสมของเซลล์ชราภาพในผิวหนังชั้นนอกและผิวหนังชั้นหนังแท้ ส่งผลให้ผิวหนังแห้ง ผอมบาง มีรอยเหี่ยวย่นเล็กน้อย อาการคัน [] และความไวต่อความผิดปกติของผิวหนังหลายอย่าง เช่น การติดเชื้อ โรคแพ้ภูมิตัวเองและมะเร็ง [2] ปัจจัยภายนอก เช่น มลพิษ การสูบบุหรี่ อาหาร อุณหภูมิ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งรังสีอัลตราไวโอเลตและอินฟราเรด มีอิทธิพลอย่างมากต่ออาการอักเสบและฟีโนไทป์ของริ้วรอยก่อนวัย เช่น ริ้วรอย สีผิวไม่สม่ำเสมอ ผิวแห้งกร้าน และความหนาของผิวหนังและผิวหนังชั้นนอกลดลง [3] รังสีอัลตราไวโอเลต (UVR) ปล่อยออกมาตามธรรมชาติจากดวงอาทิตย์และแหล่งเทียม และสามารถก่อให้เกิดความเสียหายรุนแรงต่อผิวหนัง ซึ่งเรียกว่าการถูกแดดเผา แหล่งกำเนิดรังสี UVR เทียมที่สำคัญ ได้แก่ หลอดไอปรอท หลอดไฟระบายความร้อนด้วยน้ำ และหลอดระบายความร้อนด้วยอากาศซึ่งส่วนใหญ่ใช้เพื่อการวินิจฉัยและการรักษาผักตบชวาทะเลทรายการได้รับรังสี UVR แบบเรื้อรังโดยใช้ปริมาณน้อยๆ ทำให้เกิดผิวสีแทนจากแสงแดดและเร่งการเกิดริ้วรอยของผิว เรียกว่า photoaging UVR จากแสงแดดสามารถจำแนกได้เป็นสามประเภทตามความยาวคลื่น: UVA (320-400 นาโนเมตร), UVB (280-320 นาโนเมตร) และ UVC (100-280 นาโนเมตร)[4] ในหมู่พวกเขา UVC เกือบทั้งหมดและ UVB บางส่วนถูกดูดซับโดยชั้นโอโซนและไม่มีผลกระทบต่อผิวของเรา [5,6] UVB ที่เหลือสามารถเจาะผิวหนังชั้นหนังกำพร้าและทำให้เกิดผื่นแดง (ผิวไหม้แดด) ในขณะที่ UVA สามารถบุกรุกผิวหนังชั้นหนังแท้ได้และประมาณร้อยละ 98 มีส่วนทำให้เกิดริ้วรอยของผิวที่สำคัญ [7] (รูปที่ 1)

UVB ที่ถูกดูดซับโดยเซลล์ผิวหนังชั้นนอกทำให้เกิดความเสียหายต่อดีเอ็นเอ เพิ่มความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน และออกซิเจนชนิดปฏิกิริยา (ROS) และนำไปสู่การแก่ก่อนวัย[8,9] ในทางกลับกัน UVA มีความยาวคลื่นที่สูงกว่าซึ่งอาจทำให้ DNA เสียหายทางอ้อมพร้อมกับการเสื่อมสภาพของเส้นใยคอลลาเจนและอีลาสตินผ่านวิถีความเครียดออกซิเดชัน[4] โดยรวมแล้ว การได้รับรังสี UVR เรื้อรังส่งผลให้เกิดการเพิ่มขึ้นของนิโคตินาไมด์ อะดีนีน ไดนิวคลีโอไทด์ ฟอสเฟต (NADPH)ออกซิเดส และสร้าง ROS ซึ่งช่วยเพิ่มการอักเสบ ไซโตไคน์ คีโมไคน์ และริ้วรอยของผิว [10] การอักเสบเรื้อรังและต่อเนื่องที่เกิดจากรังสี UVR อาจทำให้กลไกการป้องกันของผิวหนังอ่อนแอลง เส้นใยคอลลาเจนและอีลาสตินเสื่อมลง และนำไปสู่ริ้วรอยก่อนวัยในที่สุด วัตถุประสงค์ของการทบทวนนี้คือเพื่อหารือเกี่ยวกับโมเลกุลของการอักเสบที่เกี่ยวข้องกับการเสื่อมสภาพของผิวที่เกิดจากรังสี UVRวิธีการสกัดฟลาโวนอยด์ pdfในการทบทวนนี้ จุดสนใจหลักของเราคือการอธิบายอย่างละเอียดเกี่ยวกับผลกระทบของ UVR ต่อ keratinocytes ของผิวหนังชั้นนอกและไฟโบรบลาสต์ของผิวหนังในกระบวนการชราของผิวหนัง

2. การตอบสนองการอักเสบที่เกิดจาก UVR

เป็นที่เข้าใจกันดีว่าปฏิกิริยาเฉียบพลันของผิวหนังต่อ UVR คือการอักเสบ เช่น ผื่นแดงและบวมน้ำ และ DNA และความเสียหายของไมโตคอนเดรียที่เกิดจาก ROS [11] สปีชีส์ ROS หลักที่เกี่ยวข้องในกระบวนการนี้คือไอออนเรดิคัลซูเปอร์ออกไซด์ (O,-), ไฮดรอกซิลเรดิคัล (OH), ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H, O,) และสปีชีส์ออกซิเจนเดี่ยว (O,)[12] มีรายงานว่าการได้รับรังสี UVB (290-320 นาโนเมตร) ทำให้เกิดการผลิต ROS ที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในเซลล์ keratinocytes ของผิวหนังชั้นนอก (HaCaT) ของมนุษย์พร้อมกับความมีชีวิตของเซลล์ที่ลดลง [13] ROS เป็นผลพลอยได้จากการเผาผลาญออกซิเจนเป็นประจำ และเกี่ยวข้องกับการทำงานทางสรีรวิทยาหลายอย่าง เช่น การส่งสัญญาณของเซลล์ กลไกในการป้องกันเชื้อโรค และการเพิ่มจำนวนเซลล์ อย่างไรก็ตาม การได้รับรังสี UVR ที่ผิวหนังสามารถผลิต ROS ในปริมาณที่เพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้เกิดความไม่สมดุลระหว่างการผลิต ROS และกลไกการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระ ส่งผลให้เกิดความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน[10,14] ในวงจรอุบาทว์ ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันนี้สามารถเพิ่มการผลิต ROS และสามารถเริ่มต้นทั้งการอักเสบและการกระตุ้นไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ เช่น อินเตอร์ลิวคิน-2(IL-2) อินเทอร์ลิวคิน-6(IL{ {12}}) และปัจจัยเนื้อร้ายของเนื้องอก (TNF- ) ที่เกี่ยวข้องกับหลายเส้นทางรวมถึงปัจจัยเสริมนิวเคลียสแคปปาสายเบาของสารกระตุ้นของ B(NF-kB) ที่กระตุ้นด้วยออกซิเจน 1-อัลฟา(HIF{{17}) }a), นิวเคลียสแฟกเตอร์ อีรีทรอยด์ 2-แฟคเตอร์ที่เกี่ยวข้อง 2 (Nrf-2) และแอกติเวเตอร์โปรตีน 1(AP-1)[15,16] การอักเสบที่เกี่ยวข้องกับ UVR นั้นสัมพันธ์กับการขาดโคลโท Klotho เป็นโปรตีนจากเยื่อหุ้มเซลล์ที่เรียกว่าฮอร์โมนต่อต้านวัยซึ่งปกป้องจากความเครียดต่างๆ [17] งานวิจัยหลายชิ้นยืนยันว่าหน้าที่ของโคลโธเป็นสื่อกลางโดยวิถีทาง NF-kB การฉายรังสี UV ทำให้ klotho mRNA และการแสดงออกของโปรตีนลดลงพร้อมกับการแสดงออกของไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ เช่น interleukin-1 (IL-1 ), interleukin-6(IL-6 ) และ TNF- ในเซลล์ HaCaT นอกจากนี้ การแสดงออกของ klotho มากเกินไปใน keratinocytes ของมนุษย์ลดความเสียหายและการอักเสบของเซลล์ที่เกิดจากรังสี UV โดยการยับยั้งการเคลื่อนย้ายนิวเคลียร์ NF-kB และยังลดการอักเสบที่เกิดจาก H2O2- โดยการยับยั้งการแสดงออกของ Toll-like Receptor 4 [18,19] Sirtuins ซึ่งเป็นสารนิโคตินาไมด์อะดีนีนไดนิวคลีโอไทด์ (NAD(บวก)) ที่ขึ้นกับ histone deacetylase ยังได้รับความสนใจสำหรับความสามารถในการเพิ่มอายุขัยเนื่องจากสามารถชะลอความชราของเซลล์และส่งเสริมการซ่อมแซมความเสียหายของดีเอ็นเอ มีการแสดงให้เห็นว่า SIRT1 ซึ่งเป็นสมาชิกของตระกูล Sirtuins แสดงผลต้านการอักเสบโดยการยับยั้งการส่งสัญญาณ NF-kB UVR ยังสามารถทำให้เกิดการอักเสบเรื้อรังได้ด้วยการปรับลดการแสดงออกของ SIRT1 ในเซลล์เคราติโนไซต์ของมนุษย์ [20,21] (รูปที่ 2)

2.1.ปฏิกิริยาการอักเสบที่สำคัญในผิวหนังชั้นนอกเมื่อได้รับรังสียูวี

ชั้นผิวหนังชั้นนอกสุดคือชั้นหนังกำพร้า และมีการต่ออายุและสร้างความแตกต่างอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นอุปสรรคต่อโลกภายนอกและได้รับผลกระทบโดยตรงจากสภาพแวดล้อมโดยรอบโดยเฉพาะ UVR หนังกำพร้าส่วนใหญ่ประกอบด้วยเซลล์สี่ประเภท: keratinocytes เด่น (~90 เปอร์เซ็นต์) melanocytes, Langerhans' Cells และ Merkel Cells[22] Keratinocytes สร้างกำแพงกั้นน้ำโดยใช้ stratum corneum (SC) ซึ่งสร้างขึ้นในชั้นฐานของผิวหนังชั้นนอก และรอยต่อที่แน่นจะสร้างสิ่งกีดขวางใน stratum granulosum [23] UVB เกือบทั้งหมดถูกดูดซับโดย SC ซึ่งเป็นชั้นนอกสุดของหนังกำพร้า เอกสารหลายฉบับได้ตรวจสอบผลกระทบของ UVR ในผิวหนังชั้นนอก [24-26] ความเสียหายที่สำคัญของ SC ที่เกิดจากการสัมผัสรังสียูวีรวมถึงพื้นผิวที่หยาบกร้านและขาดน้ำ การลอกออกและการทำหน้าที่กั้นที่ลดลง และผลเสียต่อการเกาะติดกันของเซลล์ [27] หนังกำพร้าที่ฉายรังสี UV แบบเรื้อรังมีลักษณะเฉพาะที่ผิวหนังชั้นนอกบางลง ริ้วรอยเล็กๆ ความแห้งกร้าน และการทำงานของสิ่งกีดขวางของหนังกำพร้าถูกรบกวน [26,28]ฟลาโวนอยด์การศึกษาในหลอดทดลองแสดงให้เห็นการเพิ่มขึ้นของความหนาของผิวหนังชั้นนอกจากการฉายรังสี UV ในตัวอย่างของมนุษย์ ในขณะที่ในการศึกษาทางคลินิก มีรายงานการลดลงของความหนาของผิวหนังชั้นนอกในบริเวณที่สัมผัสกับแสงแดดเพียงเล็กน้อย [29-32] ความคลาดเคลื่อนนี้ขึ้นอยู่กับความเรื้อรังของการได้รับรังสียูวี การกระตุ้นแบบเฉียบพลันด้วยรังสียูวีช่วยเพิ่มการงอกขยายของเคราติโนไซต์ด้วยการกระตุ้นตัวรับปัจจัยการเจริญเติบโตของผิวหนัง (EGFR) ในขณะที่การสัมผัสกับแสงแดดอย่างเรื้อรังจะเร่งกระบวนการชรา ซึ่งทำให้หนังกำพร้าบางลงด้วยสันรีเทที่แบนราบ (รูปที่ 3) ในทางกลับกัน พื้นที่ของผู้สูงวัยที่ไม่โดนแสงแดดมีความหนาพอๆ กับของคนหนุ่มสาว [33]

มีการแสดงให้เห็นแล้วว่าการได้รับรังสี UVB ขัดขวางการทำงานของเกราะป้องกันผิวหนังในหนู Balb/c ตัวผู้ที่ไม่มีขนในลักษณะที่ขึ้นกับขนาดยา [34,35] และการหยุดชะงักของสิ่งกีดขวางของผิวหนังสามารถนำไปสู่การตอบสนองต่อการอักเสบเฉียบพลันหรืออาการกำเริบของโรคผิวหนังอักเสบเรื้อรังได้ เช่น เป็นโรคผิวหนังภูมิแพ้ [36] การสูญเสียน้ำผ่านผิวหนัง (TEWL) เป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นพารามิเตอร์สำหรับการวัดการหยุดชะงักของเกราะป้องกันผิวหนัง และรายงานจำนวนมากได้ยืนยันว่าปริมาณรังสี UV ที่แตกต่างกันอาจทำให้ TEWL เพิ่มขึ้นในตัวอย่างหนูและมนุษย์ [37-40] ในหนังกำพร้า มีเส้นทางส่งสัญญาณการอักเสบหลายอย่างที่เชื่อมต่อกับตัวรับที่พื้นผิวต่างกัน เช่น EGFR [41, การเปลี่ยนตัวรับปัจจัยการเจริญเติบโต (TGFR)[42,A43], ตัวรับที่เหมือนโทร (TLR) [44], IL{{ 10}} รีเซพเตอร์และรีเซพเตอร์ TNF (TNFR)[45-47] แหล่งที่มาที่สำคัญของไซโตไคน์ในผิวหนังชั้นนอกคือ keratinocytes และไซโตไคน์ที่สำคัญที่หลั่งจาก keratinocytes จากการฉายรังสี UVR คือ Interleukins (IL-1, IL-3, IL-6, IL-8 , IL-33), ปัจจัยกระตุ้นอาณานิคม (GM-CSF, M-CSF, G-CSF) และปัจจัยการเจริญเติบโตที่เปลี่ยนแปลง (TGF- ), ปัจจัยกระตุ้นการเปลี่ยนแปลง (TGF- ), TNF-c, สูง- กลุ่มการเคลื่อนไหว box1 (HMGB1) และปัจจัยการเจริญที่ได้มาจากเกล็ดเลือด (PDGF)[48-50] UVR สามารถกระตุ้นการส่งสัญญาณได้โดยตรงโดยการผลิต ROS หรือโดยอ้อมโดย DNA หรือความเสียหายของไมโตคอนเดรียแล้วทำให้เกิดการอักเสบ การศึกษาก่อนหน้านี้เกี่ยวกับการอักเสบที่อาศัยรังสี UVR สรุปไว้ในตารางที่ 1

การส่งสัญญาณ EGFR มีบทบาทสำคัญในการเพิ่มจำนวน keratinocyte การแยกความแตกต่าง การยึดเกาะของเซลล์ การย้ายถิ่น และการอยู่รอด อย่างไรก็ตาม บทบาทของ EGFR ต่อการตอบสนองต่อการอักเสบของรังสี UVR นั้นซับซ้อนมาก รายงานหนึ่งแสดงให้เห็นว่าหนูที่ฉายรังสี UV และ keratinocytes ที่บำบัดด้วยตัวยับยั้ง EGFR นั้นมีการตอบสนองต่อการอักเสบที่กดทับ เช่น การแทรกซึมของเซลล์ภูมิคุ้มกันลดลง และลดระดับของการอักเสบของไซโตไคน์ (TNF-, IL-8, IL-1a, ไซโคลออกซีจีเนส(COX2))[77] ผลลัพธ์ยังแสดงให้เห็นว่า EGFR มีส่วนรับผิดชอบต่อการตอบสนองต่อการอักเสบที่กระตุ้นด้วยโปรตีนไคเนสที่กระตุ้นด้วยไมโตเจน (MAPK) บางส่วน [77] เป็นที่ทราบกันดีว่าการส่งสัญญาณ p38 MAPK เกี่ยวข้องกับการผลิตไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบที่หลากหลาย ซึ่งนำไปสู่โรคทางผิวหนังต่างๆ รวมถึงการเสื่อมสภาพของแสง การแสดงออกของ COX ที่เกิดจากรังสี UV-2 ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับเส้นทางการส่งสัญญาณ p38 MAPK[78] และควบคุมการหลั่งพรอสตาแกลนดิน 2(PGE2) ซึ่งเป็นไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบที่สำคัญซึ่งมีหน้าที่ในการแทรกซึมของเซลล์ภูมิคุ้มกัน บวม และบวมน้ำ [79 ].เฮสเพอริดินใช้อย่างไรก็ตาม รายงานล่าสุดบางฉบับแสดงให้เห็นว่าการรักษาด้วยตัวยับยั้ง EGFR ที่ยืดเยื้ออาจนำไปสู่ฟีโนไทป์ของผิวหนังที่แก่ก่อนวัยโดยความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันที่เกิดจาก ROS หรือการเสื่อมสภาพของเซลล์ที่เกิดจากการหยุดวงจรของเซลล์ [80] ดังนั้น บทบาทของ EGFR ที่มีต่อริ้วรอยแห่งวัยของผิวที่อาศัย UVR นั้นซับซ้อนมากและยังไม่สามารถอธิบายได้ชัดเจน NF-kB เป็นหนึ่งในตัวกลางหลักของกระบวนการอักเสบของเซลล์ และเป็นที่ทราบกันดีว่าการฉายรังสี UV สามารถเพิ่มกิจกรรมการถอดรหัส NF-kB ส่งผลให้เกิดสัญญาณการอักเสบเรื้อรัง [81] keratinocytes ของมนุษย์ที่ถูกฉายรังสีด้วย UV แสดงการแสดงออกที่เพิ่มขึ้นของ inflammatory cytokines IL-1 , IL-6, IL-8 และ TNF- ผ่านทางวิถี NF-kB [82,83] TLRs แสดงออกใน keratinocytes ของหนังกำพร้าและเซลล์ Langerhans และมีความสำคัญในการระบุเชื้อโรคและการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน ได้รับการพิสูจน์แล้วว่า TLR มีหน้าที่สำคัญในการอักเสบที่อาศัยรังสี UV ผ่านเส้นทางส่งสัญญาณปลายทางที่เกี่ยวข้องกับ NF-kB โดยเฉพาะอย่างยิ่ง keratinocytes ที่ได้รับความเสียหายจากรังสียูวีจะหลั่ง RNA ที่ไม่มีการเข้ารหัสซึ่งสามารถกระตุ้น TLR3 และกระตุ้นการตอบสนองต่อการอักเสบ เช่น TNF- และ I-6 [84] ผิวหนังชั้นนอกมีการแสดงออกที่เด่นชัดของ TNFR และ TNF- สามารถกระตุ้นเส้นทางการอักเสบต่างๆ ผ่าน NF-kB และ MAPK มีรายงานว่าการฉายรังสี UV ช่วยเพิ่ม TNF- ที่ละลายน้ำได้และมีความยาวเต็มที่ใน keratinocytes ของผิวหนังชั้นนอกอย่างมีนัยสำคัญ [85] แม้ว่าหนังกำพร้าจะมีการต่ออายุอย่างต่อเนื่องและการตายของเซลล์เป็นปัจจัยสำคัญสำหรับสภาวะสมดุลของหนังกำพร้า แต่ก็เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบด้วยว่าการตายของเซลล์ที่บกพร่อง ก่อนวัยอันควร หรือมากเกินไป อาจนำไปสู่การควบคุมสมดุลของสภาวะสมดุลของหนังกำพร้าและส่งเสริมฟีโนไทป์ที่แก่ชราได้ เช่น เซลล์ผิวไหม้แดดอาณาจักรที่สาบสูญ cistancheได้รับการพิสูจน์แล้วว่า TNF- สามารถทำให้เกิดการตายของเซลล์เคราติโนไซต์โดยวิถีของตัวรับ TNFR-1 หรือ p55 ที่เหนี่ยวนำด้วยรังสียูวี [86,87] การแสดงออกของ TGF- ค่อนข้างต่ำกว่าในผิวหนังชั้นนอกของมนุษย์ ซึ่งส่วนใหญ่แสดงออกในชั้นพื้นฐานของผิวหนังชั้นนอกและรับผิดชอบต่อสภาวะสมดุลของเยื่อบุผิว การรักษาบาดแผล และการตอบสนองต่อการอักเสบ [88] การฉายรังสี UV แบบเรื้อรังสามารถลดการสังเคราะห์ TGF- 2 ได้โดยการลดการแสดงออกของ mRNA ของตัวรับ TGF-type II (T RII) [89,90]

Cistanche สามารถต่อต้านริ้วรอย

2.2.ปฏิกิริยาการอักเสบที่สำคัญในผิวหนังชั้นหนังแท้เมื่อได้รับรังสี UV

ผิวหนังชั้นหนังแท้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยคอลลาเจน เส้นใยยืดหยุ่น เส้นประสาท หลอดเลือด รูขุมขน และต่อม ซึ่งส่วนประกอบหลักของผิวหนังชั้นหนังแท้คือคอลลาเจน [91] ประเภทเซลล์ที่สำคัญในผิวหนังชั้นหนังแท้ ได้แก่ ไฟโบรบลาสต์ เซลล์กล้ามเนื้อเรียบของหลอดเลือด มาโครฟาจ อะดิโปไซต์ แมสต์เซลล์ เซลล์ชวาน และเซลล์ต้นกำเนิดจากฟอลลิคูลาร์ [91,92] ไฟโบรบลาสต์ให้ผิวหนังชั้นหนังแท้ด้วยเมทริกซ์นอกเซลล์ที่อุดมด้วยคอลลาเจน (ECM) และการแทรกซึมของเซลล์ภูมิคุ้มกันจะคงอยู่โดยหลอดเลือดและหลอดเลือดน้ำเหลือง [93,94] ผิวหนังชั้นหนังแท้ที่ถ่ายด้วยแสงส่วนใหญ่จะมีลักษณะเฉพาะคือผิวหนังชั้นบาง มีปริมาณคอลลาเจนลดลง เส้นใยคอลลาเจนไม่เป็นระเบียบและแตกเป็นชิ้นๆ การเสื่อมสภาพของเส้นใยยืดหยุ่น และความเสียหายของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่ผิวหนังอย่างรุนแรง ซึ่งส่งผลให้เกิดสัญญาณที่มองเห็นได้ชัดเจนของริ้วรอยแห่งวัย เช่น การเกิดริ้วรอย ผิวที่เปราะบาง , การรักษาบาดแผลล่าช้า และความหย่อนคล้อย [95]. มีการศึกษาในหลอดทดลองและในหลอดทดลองจำนวนมากที่ได้สำรวจผลกระทบของ UVR ต่อผิวหนังชั้นหนังแท้ (ตารางที่ 1)

คอลลาเจนไฟบริลและเส้นใยอีลาสตินที่เสียหายเป็นส่วนประกอบที่ชัดเจนที่สุดของผิวหนังชั้นหนังแท้ที่ผ่านกระบวนการ UVR ส่วนใหญ่เกิดจากการสังเคราะห์เมทัลโลโปรตีนที่ย่อยสลายเมทริกซ์ (MMPs) ผ่านการส่งสัญญาณ MAP kinase[14] MMPs เป็นตระกูล endopeptidases ที่แพร่หลายและมีส่วนร่วมในกระบวนการอักเสบโดยควบคุมกิจกรรมของคีโมไคน์ [96,97] มีรายงานว่า MMPs มีหน้าที่ในการสลายตัวของคอลลาเจน ส่วนใหญ่ผ่าน collagenase-1 (MMP-1), stromelysin-1(MMP-3) ​​และเจลาติเนส B (MMP{ {9}}) ซึ่งย่อยสลายคอลลาเจนโดยตรงและเต็มที่ [98] รายงานฉบับหนึ่งแสดงให้เห็นการแสดงออกที่เพิ่มขึ้นของ MMP-1, MMP-2, MMP-3, MMP-9, MMP-11, MMP-17 และ MMP -27 ในแขนท่อนล่างที่ถ่ายไว้ของมนุษย์สัมพันธ์กับการแสดงออกของ procollagen type I ที่ลดลง [99] คอลลาเจนประเภทที่ 1 เป็นโปรตีนที่มีมากที่สุดใน ECM และเส้นใยคอลลาเจนถูกสังเคราะห์โดยโปรคอลลาเจน (โมเลกุลของสารตั้งต้นของคอลลาเจน) ผ่านชุดของปฏิกิริยา [100] รายงานอื่นแสดงให้เห็นว่าการแสดงออกของ MMP-1 เพิ่มขึ้นในผิวหนังที่ฉายรังสี UV ของมนุษย์พร้อมกับการเสื่อมสภาพของคอลลาเจน [101] UVR ยังสามารถเริ่มต้นการเสื่อมสภาพของคอลลาเจนโดยลดการสังเคราะห์โปรคอลลาเจน และมีรายงานว่า UVR สามารถลดการสังเคราะห์โปรคอลลาเจนโดยการปรับลดวิถีการส่งสัญญาณ TGF- /Smad[102] TGF- เริ่มต้นการส่งสัญญาณผ่านการจับกับตัวรับที่ผิวเซลล์ (ตัวรับ TGF- ประเภท I และประเภท II) จากนั้นการถอดรหัสของยีนที่เกี่ยวข้องกับ TGF- -โดยฟอสโฟรีเลตเชิงซ้อน Smad2/Smad3 มีรายงานว่า TGF- สามารถกระตุ้นกิจกรรมโปรโมเตอร์ของยีนคอลลาเจน Type I (COL1A2) ผ่านเส้นทางการส่งสัญญาณ Smad [103] รายงานฉบับหนึ่งแสดงให้เห็นว่าการฉายรังสี UV ยับยั้งการเคลื่อนย้ายนิวเคลียร์ Smad2/Smad3 ส่งผลให้การถอดรหัสตัวรับ TGF-type II และการสังเคราะห์โปรตีนและการแสดงออกของโปรคอลลาเจนชนิดที่ 1 ลดลงในหนูที่ไม่มีขนและในไฟโบรบลาสต์ที่ผิวหนังของมนุษย์ [76,102,104] (รูปที่ 4)

ปัจจัยกดดันต่างๆ ซึ่งรวมถึงรังสี UV สามารถกระตุ้นการตอบสนองความเสียหายของ DNA ที่สามารถเริ่มต้นการหยุดวงจรของเซลล์ผ่านทางวิถี p53/p21 ที่เกี่ยวข้องกับการเรียงซ้อน P38/MAPK และวิถี NF-kB [105] ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าผิวหนังของมนุษย์ที่สัมผัสรังสียูวีมีการสะสมของเซลล์ชราภาพสูงอย่างมีนัยสำคัญ [106] การสะสมของไฟโบรบลาสต์ในวัยชราสามารถเร่งการแก่ของผิวได้โดยการหลั่งปัจจัยฟีโนไทป์ของสารคัดหลั่งที่เกี่ยวข้องกับการชราภาพ (SASP) ซึ่งรวมถึง IL-1a, IL-1 , IL-6, IL-8, และ MMPs ปัจจัยของ SASP ที่หลั่งจากไฟโบรบลาสต์ในวัยชรามีส่วนรับผิดชอบต่อการอักเสบเรื้อรังตลอดจนการเสื่อมสภาพของ ECM ส่งผลให้เกิดการเสื่อมสภาพของแสง[107] รูปที่ 5 อธิบายเส้นทางการส่งสัญญาณหลักที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายภาพด้วยแสงยูวี

3. บทสรุป

การทบทวนนี้สรุปความสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลของการอักเสบและการเสื่อมสภาพของผิวที่เกิดจากรังสี UVR การแก่ชราตามธรรมชาติสามารถเร่งได้ด้วยปัจจัยภายนอก ซึ่งส่วนใหญ่เป็น UVR ซึ่งทำให้เกิดความเสียหายโดยตรงต่อ DNA หรือโดยอ้อมโดยการสร้างอนุมูลอิสระ ในผิวหนัง keratinocytes ของผิวหนังเป็นแหล่งสำคัญของการผลิตไซโตไคน์และไฟโบรบลาสต์ที่ผิวหนังเป็นแหล่งสำคัญของ MMP และได้รับการพิสูจน์แล้วว่าความเสียหายของ DNA นำไปสู่การปลดปล่อยโมเลกุลที่อักเสบจาก keratinocytes ของผิวหนัง (IL-1, IL{ {1}}, IL-6, IL-8, GM-CSF, M-CSF, G-CSF, TGF- , TGF- , TNF- และ PDGF) และจากไฟโบรบลาสต์ที่ผิวหนัง (MMP{ {10}}, MMP-2, MMP-3, MMP-9, MMP-11, MMP-17 และ MMP-27) [48 ]. การอักเสบเรื้อรังอาจทำให้อายุมากขึ้น และส่งผลให้มีการหลั่งปัจจัย SASP ในไฟโบรบลาสต์ที่ผิวหนังและเมลาโนไซต์ [108,109] การหลั่งปัจจัย SASP เรื้อรังเป็นสาเหตุของโรคต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับอายุ เช่น หลอดเลือด เบาหวานชนิดที่ 2 โรคอ้วน โรคหัวใจและหลอดเลือด sarcopenia โรคทางระบบประสาท และโรคอัลไซเมอร์ [110-113] เนื่องจากเป็นที่ยอมรับแล้วว่าการตอบสนองต่อการอักเสบหลังจากได้รับรังสี UV สามารถเร่งกระบวนการชราภาพได้เช่นเดียวกับพยาธิสรีรวิทยาที่เกี่ยวข้องกับอายุ จึงต้องพัฒนาวิธีการใหม่ๆ ที่มุ่งเป้าไปที่โมเลกุลของการอักเสบเหล่านี้

บทความนี้คัดลอกมาจาก Int. เจ โมล. วิทย์. 2564, 22, 3974. https://doi.org/10.3390/ijms22083974 https://www.mdpi.com/journal/ijms