Astaxanthin, a natural antioxidant carotenoid, has been thought to provide health benefits by decreasing the risk of oxidative stress?related diseases. In the present study, we investigated the effect of an astaxanthin during the autophagic cell death induced by bisphenol A (BPA) which is known major environmental pollutants. We found that astaxanthin significantly blocked the autophagic cell death via inhibition of intracellular Reactive Oxygen Species (ROS) in normal human dermal fibroblasts. Astaxanthin significantly inhibited the phosphorylation mitogen-activated protein kinase (MAPK) and nuclear factor-kappa B (NF-κB) responsible for the expression of LC3-II and Beclin-1 in BPA-treated normal human dermal fibroblasts. We suggest that astaxanthin blocks autophagic cell death induced by BPA via the inhibition of ROS-mediated signaling events in human dermal fibroblasts.
Baek, Beomyeol;Lee, Su Hee;Kim, Kyunghoon;Lim, Hye-Won;Lim, Chang-Jin
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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제20권3호
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pp.269-277
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2016
Ellagic acid (EA), an antioxidant polyphenolic constituent of plant origin, has been reported to possess diverse pharmacological properties, including anti-inflammatory, anti-tumor and immunomodulatory activities. This work aimed to clarify the skin anti-photoaging properties of EA in human dermal fibroblasts. The skin anti-photoaging activity was evaluated by analyzing the reactive oxygen species (ROS), matrix metalloproteinase-2 (MMP-2), total glutathione (GSH) and superoxide dismutase (SOD) activity levels as well as cell viability in dermal fibroblasts under UV-B irradiation. When fibroblasts were exposed to EA prior to UV-B irradiation, EA suppressed UV-B-induced ROS and proMMP-2 elevation. However, EA restored total GSH and SOD activity levels diminished in fibroblasts under UV-B irradiation. EA had an up-regulating activity on the UV-B-reduced Nrf2 levels in fibroblasts. EA, at the concentrations used, was unable to interfere with cell viabilities in both non-irradiated and irradiated fibroblasts. In human dermal fibroblasts, EA plays a defensive role against UV-B-induced oxidative stress possibly through an Nrf2-dependent pathway, indicating that this compound has potential skin antiphotoaging properties.
In this study, we investigated the protective effects of processed Panax ginseng, sun ginseng (SG) against the UVB-irradiation on epidermal keratinocytes and dermal fibroblasts. Pretreatment of SG in HaCaT keratinocytes and human dermal fibroblasts reduced UVB-induced cell damage as seen by reduced lactate dehydrogenase release. We also found that SG restored the UVB-induced decrease in anti-apoptotic gene expression (bcl-2 and bcl-xL) in these cells, indicating that SG has an anti-apoptotic effect and thus can protect cells from cell death caused by strong UVB radiation. In addition, SG inhibited the excessive expression of c-jun and c-fos gene by the UVB in HeCaT cells and human dermal fibroblasts. We also demonstrated that SG may exert an anti-inflammatory activity by reducing the nitric oxide production and inducible nitric oxide synthase mRNA synthesis in HaCaT keratinocytes and human dermal fibroblasts. This was further supported by its inhibitory effects on the elevated cyclooxygenase-2 and tumor necrosis factor-${\alpha}$ transcription which was induced by UVB-irradiation in HaCaT cells. In addition, SG may have anti-aging property in terms of induction of procollagen gene expression and inhibition of the matrix metalloprotease-1 gene expression caused by UVB-exposure. These findings suggest that SG can be a potential agent that may protect against the dermal cell damage caused by UVB.
In the present study, effects of sun ginseng (SG) on the collagen synthesis and the proliferation of dermal fibroblast were investigated. Collagen synthesis was measured by assaying procollagen type I C-peptide production. In addition, the level of matrix metalloproteinase (MMP)-1 was assessed by western blot analysis. SG suppressed the MMP-1 protein level in a dose-dependent manner. In contrast, SG dose-dependently increased tissue inhibitors of MMP (TIMP)-1 production in fibroblasts. SG increased type I collagen production directly and/or indirectly by reducing MMP-1 and stimulating TIMP-1 production in human dermal fibroblasts. SG dose-dependently induced fibroblast proliferation and this, in turn, can trigger more collagen production. These results suggest that SG may be a potential pharmacological agent with anti-aging properties in cultured human skin fibroblast.
Moghadam, Farshad Homayouni;Mesbah-Ardakani, Mehrnaz;Nasr-Esfahani, Mohammad Hossein
대한약침학회지
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제20권3호
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pp.213-219
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2017
Objectives: Based on data from Chinese and Indian traditional herbal medicines, gum resin of Ferula assa-foetida (sometimes referred to asafetida or asafoetida) has several therapeutic applications. The authors of various studies have claimed that asafetida has cytotoxic, antiulcer, anti-neoplasm, anti-cancer, and anti-oxidative effects. In present study, the anti-aging effect of asafetida on senescent human dermal fibroblasts was evaluated. Methods: Senescence was induced in in vitro cultured human dermal fibroblasts (HDFs) through exposure to $H_2O_2$, and the incidence of senescence was recognized by using cytochemical staining for the activity of ${\beta}$-galactosidase. Then, treatment with oleo gum resin of asafetida was started to evaluate its rejuvenating effect. The survival rate of fibroblasts was evaluated by using methyl tetrazolium bromide (MTT) assays. Real-time quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction (qRT-PCR) and western blot assays were performed to evaluate the expressions of apoptotic and anti-apoptotic markers. Results: Our experiments show that asafetida in concentrations ranging from $5{\times}10^{-8}$ to $10^{-7}g/mL$ has revitalizing effects on senescent fibroblasts and significantly reduces the ${\beta}$-galactosidase activity in these cells (P < 0.05). Likewise, treatment at these concentrations increases the proliferation rate of normal fibroblasts (P < 0.05). However, at concentrations higher than $5{\times}10^{-7}g/mL$, asafetida is toxic for cells and induces cell death. Conclusion: The results of this study indicate that asafetida at low concentrations has a rejuvenating effect on senescent fibroblasts whereas at higher concentrations, it has the opposite effect of facilitating cellular apoptosis and death.
This study was carried out to identify the skin anti-aging effect of cycloheterophyllin on dermal fibroblasts. To elucidate anti-aging effects of cycloheterophyllin on dermal fibroblasts, I measured cell viability, mRNA expressions, and Collagen, type I/matrix metallopeptidase 1(MMP1)-ELISA assay. In this study, I investigated the effects of cycloheterophyllin on Collagen, type I, alpha 1(COL1A1)/Collagen, type III, alpha 1(COL3A1)/MMP1/Superoxide dismutases/Catalase(CAT) mRNA expressions and Collagen, type I/MMP1 protein production. Quantitative Real-time RT-PCR showed that cycloheterophyllin increased mRNA level of COL1A1/COL3A1/CAT genes and collagen, type I protein by ELISA assay compared to UVA-treated dermal fibroblasts. Furthermore MMP1 mRNA and protein expressions were decreased by cycloheterophyllin treatment. These observations revealed that cycloheterophyllin increased anti-aging effects in dermal fibroblasts. Therefore, I identified the anti-aging effects of cycloheterophyllin, and these results showed that the cycloheterophyllin can be a considerable potent ingredient for skin anti-aging. Based on this, I anticipated further researches about cycloheterophyllin for mechanism to develop not only cosmetics but for healthcare food or medicine.
생체 적합성, 생분해성, 항균성 등의 특징을 갖는 키토산 지지체는 type I -p collagen과 bFGF 또는 fibronectin을 함께 코팅함으로써 세포적합성을 향상시켜 섬유아세포의 증식과 ECM의 분비를 증가시킬 수 있으며, 인공피부를 위한 적합한 지지체로 사용될 수 있다고 사료된다.
Purpose: Oncostatin M(OSM) has been known as a role in fibrosis and anti-inflammatory effects of various organs and tissues. Although there have been a number of studies which are focused on the roles and mechanisms of OSM, there are few reports on its effects in chronic wound healing. The purpose of this study is to evaluate the effects of OSM in wound healing activities of dermal fibroblasts of chronic wound in vitro. In particular, this study is focused on cell proliferation and synthesis of collagen and glycosaminoglycan(GAG), which are the major components of the extracellular matrices, of diabetic fibroblasts. Methods: Fibroblasts were isolated from excess skin that was obtained from diabetic foot ulcer patients who underwent debridement. The isolated fibroblasts were cultivated in presence of OSM(100 ng/mL). Cell proliferation, collagen synthesis and GAG levels were compared. Results: All the components tested in this study increased in OSM treatment group. In particular, collagen and GAG synthesis demonstrated statistically significant increases(p<0.05 in the Mann-Whitney U-test). Conclusion: These results indicate that OSM increases wound healing activities of dermal fibroblasts of chronic wound in vitro.
We developed a dermal equivalent (DE) which was engineered using human dermal fibroblasts and a matrix of collagen gel. The in vitro construction of the DE was accomplished by casting a porcine collagen type I solution plus concentrated medium with isolated and cultured fibroblasts. These constructs were attached to culture dishes or left floating in culture medium. Contraction of attached gels results in decreased gel thickness without a change in gel diameter, and contraction of floating gels results in decreased gel thickness and diameter. After contraction, there was no increase in cell number in floating gels, but cells in attached gels began to increase after about 4 days of the lag phase in cell growth curve. At this lag phase, addition of fibroblast growth factor (FGF) at a concentration of $0.1{\mu}$/ml promoted cell proliferation in the attached collagen gels, but no effect in floating gels. These results indicate that the method of contraction had an influence on the extracellular matrix (ECM) organization, and this influenced not only cell growth but also fibroblast responsiveness to FGF. This suggests that attached collagen gel is more suitable as a dermal equivalent than the floating gel. And the final contracted area of attached gel is much larger than that of the floating gel since floating gel is contracted in all directions but attached gel is contracted only vertically.
Hwang, Su Jin;Kim, Su Hwan;Seo, Woo-Young;Jeong, Yelin;Shin, Min Cheol;Ryu, Dongryeol;Lee, Sang Bae;Choi, Young Jin;Kim, KyeongJin
BMB Reports
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제54권6호
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pp.329-334
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2021
Collagen type I is the most abundant form of collagen in human tissues, and is composed of two identical α-1 type I chains and an α-2 type I chain organized in a triple helical structure. A previous study has shown that human collagen α-2 type I (hCOL1A2) promotes collagen synthesis, wound healing, and elastin production in normal human dermal fibroblasts (HDFs). However, the biological effects of human collagen α-1 type I (hCOL1A1) on various skin properties have not been investigated. Here, we isolate and identify the hCOL1A1-collagen effective domain (CED) which promotes collagen type I synthesis. Recombinant hCOL1A1-CED effectively induces cell proliferation and collagen biosynthesis in HDFs, as well as increased cell migration and elastin production. Based on these results, hCOL1A1-CED may be explored further for its potential use as a preventative agent against skin aging.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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