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Effects of galangin with different purity on melanin synthesis and related gene expression in hunman melanoma A375 cells

不同质量分数高良姜素对人黑色素瘤A375细胞黑素合成及相关基因表达的影响



全 文 :·244· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 2 期 2014 年 1 月

不同质量分数高良姜素对人黑色素瘤A375细胞黑素合成及相关基因表达的
影响
霍仕霞,彭晓明,高 莉,赵萍萍,闫 明*
新疆维吾尔自治区维吾尔医药研究所 新疆维吾尔医方剂学实验室,新疆 乌鲁木齐 830049
摘 要:目的 研究不同质量分数高良姜素对人黑色素瘤 A375 细胞黑素合成及酪氨酸酶基因(TYR)、酪氨酸酶相关蛋白-1
(TRP-1)、酪氨酸酶相关蛋白-2(TRP-2)mRNA 和蛋白表达的影响。方法 采用 MTT 法测定细胞增殖,左旋多巴氧化法测
定酪氨酸酶活性,NaOH 裂解法测定黑素合成,采用 RT-PCR 法、Western-blotting 法检测 A375 细胞中 TYR、TRP-1、TRP-2
mRNA 和蛋白表达。结果 90%高良姜素浓度为 1.0~10.0 μmol/L 对 A375 细胞具有显著的促增殖作用(P<0.01),而在浓
度为 20.0 μmol/L 时,无促 A375 细胞增殖作用(P>0.05),浓度为 0.5~20.0 μmol/L 均能促进酪氨酸酶活性的升高(P<0.05、
0.01),浓度为 1.0~20 μmol/L 具有显著促进黑素升高的作用(P<0.05、0.01),且随着浓度的增加呈增强趋势;99%高良姜
素浓度在 0.5~20.0 μmol/L 具有显著促进 A375 细胞增殖和酪氨酸酶活性升高作用(P<0.01),而对黑素合成无促进作用(P>
0.05)。90%高良姜素对 TYR、TRP-1 mRNA 表达基本无影响,1.0 μmol/L 时上调 TRP-2 mRNA 表达(P<0.05);99%高良姜
素能上调 TYR、TRP-1 及 TRP-2 mRNA 表达;二者均促进 TYR 蛋白表达,但对 TRP-1 及 TRP-2 蛋白表达基本无影响。结
论 99%高良姜素能够促进 A375 细胞增殖及酪氨酸酶活性升高,可能是通过上调 TYR、TRP-1、TRP-2 的 mRNA 表达和
TYR 蛋白表达实现的;而 90%高良姜素能够显著促进细胞增殖、酪氨酸酶活性升高及黑素增加,表明 90%高良姜素能够促
进黑素的合成,但不是通过调节 TYR、TRP-1、TRP-2 的 mRNA 表达,可能是通过促进 TYR 蛋白表达实现的。
关键词:高良姜素;黑素合成;酪氨酸酶;酪氨酸酶相关蛋白-1;酪氨酸酶相关蛋白-2
中图分类号:R285.5 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2014)02 - 0244 - 06
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2014.02.017
Effects of galangin with different purity on melanin synthesis and related gene
expression in hunman melanoma A375 cells
HUO Shi-xia, PENG Xiao-ming, GAO Li, ZHAO Ping-ping, YAN Ming
Xinjiang Laboratory of Uighur Medical Prescription, Xinjiang Institute of Traditional Uighur Medicine, Urmuqi 830049, China
Abstract: Objective To study the effects of galangin with different purity on the synthesis of melanin and the expression of mRNA
and protein of tyrosine (TYR), TRP-1, and TRP-2 in hunman melanoma A375 cells. Methods The cell proliferation, tyrosinase
activity, and melanin synthesis were measured by MTT assay, L-dopa oxidation method, and NaOH asssay, respectively. Reverse
transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) and Western-blotting were used to analyze the mRNA and protein expression of
TYR, TRP-1, and TRP-2 in A375 cells. Results The cell proliferation was promoted by 90% galangin (0.5—10.0 μmol/L, P < 0.01)
but was not changed by galangin (20 μmol/L, P > 0.05); The tyrosinase activity was promoted by galangin (0.5—20.0 μmol/L, P <
0.05, 0.01), and the synthesis of melanin was significantly promoted by galangin (1.0—20 μmol/L, P < 0.05, 0.01), with concentration
increasing an increasing tendency was shown. The cell proliferation and tyrosinase activity in A375 cells were significantly promoted
after the treatment with 99% galangin (0.5—20 μmol/L, P < 0.01), but no influence was observed on the synthesis of melanin (P >
0.05). Galangin (90%) had no influence on the mRNA expression of TYR and TRP-1, but the mRNA expression of TRP-2 was
upregulated by 90% galangin (1.0 μmol/L, P < 0.05). The mRNA expression of TYR, TRP-1, and TRP-2 was significantly upregulated
after the treatment with 99% galangin; They (90% and 99% galangin) all promoted the expression of protein for TYR, but no influence
for TRP-1 and TRP-2. Conclusion The 99% galangin could promote the cell proliferation and tyrosinase activity in A375 cells,

收稿日期:2013-06-27
基金项目:国家自然科学基金资助项目(81160556)
作者简介:霍仕霞,女,助理研究员,主要从事药物分析及中药药动学研究。Tel: 13565889322 E-mail: huoshixia1983@163.com
*通信作者 闫 明,男,硕士,研究员,主要从事药物分析与新药研发。Tel: (0991)2574309 E-mail: yanming21cn@sohu.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 2 期 2014 年 1 月 ·245·

maybe related with the upregulation of mRNA expression of TYR, TRP-1, and TRP-2 and downregulation of TYR protein
expression; The 90% galangin could promote the cell proliferation, tyrosinase activity, and melanin synthesis, maybe related with
promoting the protein expression of TYR, but without regulation of the mRNA expression of TYR,TRP-1 and TRP-2.
Key words: galangin; melanin synthesis; tyrosine; TRP-1; TRP-2

高良姜是姜科山姜属植物,为常用中药材,具
有重要药用价值,也是维吾尔医治疗白癜风的常用
药材,本课题组前期进行了高良姜提取物治疗
C57BL/6 小鼠实验性白癜风模型的研究,结果高良
姜提取物能够促进模型动物皮肤中酪氨酸酶活性及
黑色素毛囊数的增加,同时进行体外药效观察,结
果高良姜提取物能够促进人黑素瘤 A375 细胞黑素
的合成,表明高良姜具有治疗白癜风的作用[1]。在
进行高良姜治疗白癜风作用物质基础[2-3]研究时发
现,高良姜素可能是高良姜的有效作用物质之一,
为进一步验证其作用,本研究从黑素合成角度,考
察了不同质量分数高良姜素对人黑素瘤 A375 细胞
黑素合成的影响,并针对黑素合成的相关基因——
酪氨酸酶基因(tyrosine,TYR)、酪氨酸酶相关蛋
白-1(TRP-1)、酪氨酸酶相关蛋白-2(TRP-2)mRNA
和蛋白表达进行研究,以深入探讨高良姜素治疗白
癜风的可能分子机制。
1 材料
1.1 细胞株
人黑素瘤 A375 细胞由上海中国科学院细胞库
提供。
1.2 试药
质量分数为 90%、99%高良姜素,均为自制[4];
8-甲氧基补骨脂素(8-MOP,东京化成工业株式会
社);DMEM 干粉培养基(美国 Gibco 公司);胎牛
血清(美国 Hyclone 公司);台盼蓝、胰酶、曲拉通
(TritonX-100)均购于 Scientific Research Special 公
司);噻唑蓝、链霉素(美国 Amresco 公司);Trizol
Reagent 试液(Invitrogen Corporation Lot);cDNA
合成试剂盒(Invitrogen);2×Taq PCR MsaterMix
反应液(TIANGEN);PCR 反应试剂盒(Invitrogen);
100 bp DNA Lander(Fermentas);2K DNA Marker
(TIANGEN);Tris-base(美国陶氏);丙烯酰胺
(Acrylamide,Acr)(UItra pure Grade);双丙烯酰
胺(Bis,UItra pure Grade);十二烷基硫酸钠(SDS)
(BioSHARPEXP:2013/04);TEMED(N, N, N, N-
四甲基乙二胺,上海蓝季科技发展公司);过硫酸铵
(APS,天津市盛奥化学试剂有限公司),Western 及
IP 细胞裂解液(Beyotime);苯甲基磺酰氟(PMSF,
上海源生叶生物科技有限公司);PVDF 膜(Scientific
Research Speciac);甘氨酸(Solarbio);甲醇(天津
市致远化学试剂有限公司);溴酚蓝(BPB)(上海试
剂三厂);甘油(天津市福晨化学试剂厂);Western
Mar(TransGen Biotech);兔抗人 TYR 抗体、兔抗人
TRP-1 抗体、兔抗人 TRP-2 抗体、β-tubulin 抗体(Santa
cruz biotechnology,INC);Western breeze 一步法反
应试剂盒(Invitrogen,美国);其他为国产市售试剂。
1.3 仪器
XD—101 倒置显微镜(中国江南光电有限公
司);BIO—RAD550 型酶标仪(美国伯乐公司);
BECKMAN 高速低温离心机(美国 PE 公司);
BS224S 精密电子天平 [ 赛多利斯科学仪器(北京)
有限公司 ] ;DYCP—31CN 琼脂糖水平电泳仪(北
京六一仪器厂);Gene Amp PCR 仪(美国 PE 公司);
RNA/DNA 检测仪(Pharmacia Biotech);Tannon
3500R 凝胶成像系统(上海天能公司)。DYY—6D
型垂直电泳仪(北京六一仪器厂);ST—I 型半干式
转移电泳槽(大连竟迈生物科技有限公司)。
2 方法
2.1 MTT 法测定细胞增殖
取对数生长期 A375 单细胞悬液,调整细胞浓度
为 5×104个,100 μL/孔,铺 96 孔板,培养 24 h,依
次加入浓度 0.5、1.0、5.0、10.0、20.0 μmol/L 的含
90%、99%高良姜素和 8-MOP 的培养液,200 μL/孔,
每一浓度设 8 个复孔,培养 48 h。于结束前 4 h 加 5
mg/mL MTT 溶液 20 μL,继续培养 4 h,加 DMSO 200
μL/孔,酶标仪于 490 nm 处测定吸光度(A)值。
2.2 酶学方法测定酪氨酸酶活性
将加入不同浓度含药培养液的 A375 细胞培养
48 h 后,弃去培养液。用 PBS 冲洗 2 次,每孔加入
1 mol/L TritonX-100 溶液 50 μL,迅速置−70 ℃冻存
30 min,随后室温融化使细胞完全裂解,37 ℃预温
后加入 0.25% 左旋多巴溶液 10 μL,置 37 ℃电热
恒温水槽中反应 2 h,用酶标仪于 490 nm 处测定 A
值。计算激活率。
激活率=A 加药组 / A 对照组
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2.3 NaOH 裂解法测定黑素水平
将加入不同浓度含药培养液的 A375 细胞培养
48 h 后,弃去上清液,用 PBS 冲洗 2 次,加入 1 mol/L
NaOH 溶液 150 μL,在 37 ℃作用 48 h,充分碱裂
解细胞、溶解黑素颗粒;用酶标仪于 490 nm 处测
定 A 值。计算黑素水平。
黑素=A 加药组 / A 对照组
2.4 半定量逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)
2.4.1 提取细胞总 RNA 弃去培养液,4 ℃预冷的
PBS 洗 2 次,倒置于无菌滤纸上,使瓶内液体流尽。
加入试剂 Trizol 1.0 mL,反复吹打使细胞完全裂解,
室温静置 5 min 后将细胞 Trizol 液全部转移至无
RNase 1.5 mL 的 EP 管中,室温放置 5 min。每管加
入氯仿 0.2 mL,盖板盖振摇 15 s,室温静置 3 min。
4 ℃,12 000 r/min 离心 15 min。
移取上层水相至新的无 RNase 1.5 mL 的 EP 管
中。每管加入异丙醇 0.5 mL,轻摇混匀,室温静置
10 min,4 ℃,12 000 r/min 离心 10 min。离心后,
吸弃上清,管底沉淀即为 RNA,加入 1.0 mL 75%乙
醇洗涤沉淀,4 ℃,7 500 r/min 离心 5 min。小心吸
弃上清,室温放置 15 min,干燥沉淀(超净台内操
作)。加入 0.1% DEPC 水 30~40 μL,吹打溶解(55~
60 ℃促溶 10~15 min),−70 ℃短暂保存备用。
2.4.2 总 RNA 质量的检测 取 1 μL 总 RNA,加入
99 μL 无 RNA 酶水,充分混匀(稀释 100 倍),置
比色杯中,紫外分光光度计测定 A260、A280 数值,
计算两者比值。量取总 RNA 2.5 μL,加 6×上样液
10 μL,混合均匀,在 1%琼脂糖凝胶、100 V、100 mA
条件下电泳 20~30 min,检测 RNA 的完整性。各
组提取的 RNA 样品经 RNA/DNA 检测仪测定,
A260/A280 在 1.5~1.8,说明样品中蛋白的量相对较
高,经 1%琼脂糖凝胶电泳后,结果显示 18 S、28 S、
5 S 条带,且 28 S 量是 18 S 的 2 倍左右,提示总
RNA 质量良好,满足后续实验的要求。
2.4.3 mRNA 逆转录合成 cDNA 按 cDNA 合成试
剂盒操作,逆转录合成 cDNA。
2.4.4 RT-PCR 引物设计 GAPDH(458 bp)上游引
物:5’-GACCACAGTCCATGCCATCAC-3’,下游引
物: 5’-TGAGGTCCACCACCCTGTTGC-3’ ; TYR
(239 bp)上游引物:5’-GTGCTCTGGCAACTTCAT-3’
下游 引 物 : 5’-TGTCGTTAAACATGGGTGT-3’ ;
TYP-1(532 bp)上游引物:5’-TTATTTGTCATTGC-
CACCAG-3’ 下游引物:5’-GAGCGACATCCTGT-
GGTTCA-3’ ; TYP-2 ( 286 bp ) 上 游 引 物 :
5’-GTAACCTCTGTGATTCTTGTGG-3’,下游引物:
5’-ACTCCTTGTTCACTAGGCTGTC-3’。引物均由
生工生物工程(上海)有限公司合成。
2.4.5 PCR 产物电泳 2%琼脂糖凝胶电泳鉴定
PCR 产物,凝胶分析软件进行条带灰度值分析。
2.5 Western-blotting 实验
2.5.1 总蛋白提取 弃尽培养液,加 4 ℃预冷的
PBS,3 mL/瓶,洗涤 3 次。将 PBS 弃去,按 1 mL
裂解液加 10 mL PMSF(100 mmol/L),摇匀;加含
PEMS 的裂解液 0.5 mL/瓶,摇匀裂解 30 min;裂解
完后,将细胞碎片和裂解液移至 1.5 mL 离心管中;
4 ℃,12 000 r/min,离心 15 min,将离心后的上清
液分装置 200 μL EP 管中,−70 ℃保存备用。
2.5.2 蛋白浓度的测定 按 BCA 蛋白浓度测定试
剂盒操作。
2.5.3 SDS-PAGE 电泳 取样品至 0.2 mL EP 管中,
加 5×SDS 上样缓冲液。上样前要将样品于沸水中煮
沸 5 min 使蛋白变性;迅速转移至冰上 2 min。电泳:
浓缩胶:90 V,40 min;分离胶:110 V,130 min。
2.5.4 转膜 9 V 恒压,转膜 30~45 min。转膜结束
后,取出凝胶用考马斯亮蓝染色,PVDF 膜用 1×丽
春红染液染色 30 min(置脱色摇床上摇),检测蛋
白是否转移完全。然后用水冲洗掉没染上的染液就
可看到膜上的蛋白。将膜晾干备用。
2.5.5 Western-blotting 反应 按 Western breeze 一
步法反应试剂盒说明书操作。
2.6 统计学处理
采用 PEMS 3.1 软件进行统计分析,实验结果
以 ±x s 表示,两组间差异用 t 检验分析。
3 结果
3.1 不同质量分数高良姜素对A375 细胞增殖的影响
与对照组比较,两种质量分数的高良姜素均具
有促增殖作用,99%高良姜素在浓度为 0.5~20.0
μmol/L 具有显著的促增殖作用(P<0.01),但无量
效关系;90%高良姜素在浓度为 1.0~10.0 μmol/L 具
有显著的促增殖作用(P<0.01),而在浓度为 20.0
μmol/L 时,无促增殖作用(P>0.05)。结果见表 1。
3.2 不同质量分数高良姜素对 A375 细胞酪氨酸酶
活性的影响
与对照组相比,两种质量分数高良姜素在浓度
0.5~20.0 μmol/L 内均能促进酪氨酸酶活性的升高,
并且有显著性差异(P<0.05、0.01)。结果见表 1。
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 2 期 2014 年 1 月 ·247·

表 1 不同质量分数高良姜素对 A375 细胞增殖、酪氨酸酶活性、黑素水平的影响 ( ± = 4x s , n )
Table 1 Effects of galangin with different purity on proliferation, tyrosinase activity, and melanin
levels of A375 cells ( ± = 4x s , n )
组别 C / (μmol·L−1) A 值 激活率 / % 黑素 / %
对照 − 0.274 4±0.033 0 100.000±0.004 100.000±0.014
8-MOP 0.5 0.327 4±0.026 0* 66.990±0.006 96.960±0.015
1.0 0.359 2±0.031 0** 128.620±0.009 71.740±0.010
5.0 0.353 3±0.025 0** 161.840±0.003** 113.040±0.019
10.0 0.341 3±0.022 0** 183.330±0.010** 71.380±0.007
20.0 0.318 8±0.041 0 137.080±0.017** 84.780±0.007
90%高良姜素 0.5 0.303 0±0.027 2 207.130±0.009** 106.870±0.008
1.0 0.396 6±0.054 4** 220.410±0.015** 136.720±0.006*
5.0 0.402 5±0.023 3** 178.740±0.008** 146.770±0.009*
10.0 0.386 5±0.041 5** 168.120±0.010** 168.160±0.008**
20.0 0.334 6±0.050 1 144.320±0.007** 160.700±0.009**
99%高良姜素 0.5 0.362 2±0.016 0** 144.100±0.013** 103.260±0.009
1.0 0.357 4±0.020 0** 162.110±0.007** 96.740±0.006
5.0 0.387 2±0.025 0** 173.910±0.006** 108.330±0.006
10.0 0.387 5±0.038 0** 164.600±0.004** 123.910±0.004
20.0 0.422 8±0.045 0** 116.680±0.015* 118.480±0.007
与对照组比较:*P<0.05 **P<0.01,下表同
*P < 0.05 **P < 0.01 vs control group, same as below
3.3 不同质量分数高良姜素对 A375 细胞黑素水平
的影响
与对照组比较,90%高良姜素在浓度 1.0~20.0
μmol/L 内具有显著促进黑素升高的作用(P<0.05、
0.01),且随着浓度的增加呈增强趋势。而 99%高良
姜素促进作用不显著(P>0.05)。结果见表 1。
3.4 不同质量分数高良姜素对 A375 细胞 TYR、
TRP-1、TRP-2 mRNA 表达的影响
电泳图谱(图 1)可知,内参条带均清晰可见,
说明样品 cDNA 合成成功,TYR、TRP-1、TRP-2 基
因目的条带清晰,TYR、TRP-1 均存在非特异性条
带,可能是由于TYR和TRP-1基因引物设计不严谨,
造成非特异性条带产生,但目的条带清晰可见,并
不影响目的条带的检测。灰度值分析(表 2),与对
照组相比,99%高良姜素浓度为 1.0 μmol/L 时,能显
著上调 TYR、TRP-2 mRNA 表达(P<0.05),浓度
为 5.0、10.0 μmol/L 时能显著上调 TRP-1、TRP-2
mRNA 表达(P<0.05、0.01),8-MOP 在浓度为 5.0、
10.0 μmol/L 时能显著上调 TRP-1 mRNA 表达(P<
0.05、0.01),而 90%高良姜素浓度为 1.0~10.0
μmol/L,对这 3 个基因的 mRNA 表达无调节作用。



M-Marker 1~3-90%高良姜素(1.0、5.0、10.0 μmol·L−1) 4~
6-99%高良姜素(1.0、5.0、10.0 μmol·L−1) 7~9- 8-MOP(1.0、
5.0、10.0 μmol·L−1) 10-对照
M-Marker 1—3-90% galangin(1, 5.0, and10.0 μmol·L−1) 4—
6-99% galangin(1.0, 5.0, and 10.0 μmol·L−1) 7—9-8-MOP(1.0,
5.0, and 10.0 μmol·L−1) 10-control
图 1 不同质量分数高良姜素对 A375 细胞 TYR、TRP-1 和
TRP-2 mRNA 表达的影响
Fig. 1 Effects of galangin with different purity on mRNA
expression of TYR, TRP-1, and TRP-2
in A375 cells
458 bp

239 bp

532 bp

286 bp
GAPDH

TYR

TRP-1

TRP-2
M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
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表 2 不同质量分数高良姜素对 A375 细胞 TYR、TRP-1、TRP-2 mRNA 表达的影响 ( ± = 3x s n, )
Table 2 Effects of galangin with different purity on mRNA expression of TYR, TRP-1, and TRP-2 in A375 cells ( ± = 3x s n, )
组别 C / (μmol·L−1) TYR TRP-1 TRP-2
对照 − 0.475 7±0.107 0 0.436 2±0.192 3 0.431 1±0.083 4
1.0 0.646 9±0.084 0* 0.481 4±0.195 1 0.720 7±0.292 7*
5.0 0.607 4±0.066 3 0.610 2±0.206 8** 0.663 2±0.288 3*
99%高良姜素
10.0 0.573 4±0.148 7 0.507 3±0.254 3* 0.763 2±0.180 7**
1.0 0.425 9±0.092 1 0.411 9±0.222 3 0.624 4±0.268 8
5.0 0.415 2±0.115 5 0.433 3±0.208 9 0.405 4±0.110 6
90%高良姜素
10.0 0.282 2±0.066 6 0.338 7±0.132 3 0.449 5±0.145 9
1.0 0.533 8±0.103 1 0.528 6±0.224 6 0.530 3±0.083 4
5.0 0.575 6±0.106 5 0.616 1±0.246 2* 0.361 2±0.088 5
8-MOP
10.0 0.639 4±0.126 2 0.932 9±0.187 4** 0.532 2±0.227 8

3.5 不同质量分数高良姜素 A375 细胞 TYR、
TRP-1、TRP-2 蛋白表达的影响
由 Western-blotting 实验结果(图 2)可知,药
物作用 A375 细胞后,浓度分别为 1.0、5.0、10.0
μmol/L 时,与对照组相比,两种质量分数的高良姜
素不同程度促进 TYR 蛋白的表达,90%高良姜素无
浓度依赖性;99%高良姜素在 1.0~5.0 μmol/L 时与
对照组相比促进表达作用显著。


1~3-8-MOP(1.0、5.0、10.0 μmol·L−1) 4~6-90%高良姜素(1.0、
5.0、10.0 μmol·L−1) 7~9-99%高良姜素(1.0、5.0、10.0 μmol·L−1)
10-对照
1—3-8-MOP (1.0, 5.0, and 10.0 μmol·L−1) 4—6-90% galangin
(1.0, 5.0, and 10.0 μmol·L−1) 7—9-99% galangin (1.0, 5.0, and 10.0
μmol·L−1) 10-control
图 2 不同质量分数高良姜素对 A375 细胞 TYR、TRP-1、
TRP-2 蛋白表达的影响
Fig. 2 Effects of galangin with different purity on protein
expression of TYR,TRP-1, and TRP-2 in A375 cells
4 讨论
黑素细胞生物合成黑素主要发生于黑素小体,
以酪氨酸为底物,在酪氨酸酶的作用下合成黑素。
黑素是吲哚和醌与蛋白质结合的高分子聚合物。黑
素的合成必须有 3 种基本物质:酪氨酸、酪氨酸酶
和氧。酪氨酸为制造黑素的主要原料,是蛋白质代
谢的产物,为一种稳定的氨基酸;酪氨酸酶是酪氨
酸转变为黑素的催化剂,为铜及蛋白质的复合物,
是在黑素细胞的粗面内质网中合成,后转移到高尔
基空泡中,在此参与合成黑素。人类所有细胞中只
有黑素细胞能合成酪氨酸酶。酪氨酸在酪氨酸酶的
作用下产生黑素,此种作用为一氧化过程,必须与
氧结合才能转变为黑素。很显然,酪氨酸酶在黑素
合成过程中起到非常关键的限速酶作用[5]。因此,
本实验所设 3 个指标分别检验不同质量分数高良姜
素对 A375 细胞的增殖、酪氨酸酶活性和黑素合成
的影响,相互之间关联又彼此独立,结果显示 90%
高良姜素作用明显,且各指标具有显著性差异,99%
高良姜素对细胞增殖和酪氨酸酶活性有显著的促进
作用,而对黑素合成无明显影响。本课题组前期进
行了不同质量分数高良姜素的药动学研究,发现不
同质量分数高良姜素的药动学参数差异较大[6],
99%高良姜素与 90%高良姜素相比,达峰时间长,
吸收少,消除速率快。理化性质观察表明 99%高良
姜素呈浅黄色针状结晶,难溶于水,属于脂溶性物
质,90%高良姜素呈浅黄色粉末状,较易溶解;此
外,90%高良姜素中含有近 10%的杂质,对其药效
可能有一定的影响,本课题组将在今后的工作中进
行深入研究。
黑素的产生过程是一个复杂的生物化学过程,
而黑素的前体多巴来源于酪氨酸,经酪氨酸酶作用
下氧化而成,因此酪氨酸酶的活性改变与白癜风发
病有密切的关系。酪氨酸酶基因家族包括 TYR、
TYR
TRP-1
TRP-2
β-tubulin
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中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 2 期 2014 年 1 月 ·249·

TRP-1、TRP-2 基因,TRP-1、TRP-2 的编码基因与
酪氨酸酶虽同属一个家族,其结构和性质相似,但
催化能力不同。酪氨酸酶转化成黑素过程开始的两
步,即羟化左旋酪氨酸成左旋多巴和氧化后者成为
多巴醌;TRP-2 作为多巴色素互变异构酶,维持黑
素中酚的成分;而 TRP-1 则能氧化 TRP-2 产生的
5, 6-二羟基吲哚羧酸。TRP-1、TRP-2 二者对维持酪
氨酸酶在黑色素小体膜上稳定具有重要性,也参与
黑色素生成的酶过程[7]。本研究采用 RT-PCR 法测
定 TYR、TRP-1 和 TRP-2 基因 mRNA 表达水平,
初步探讨高良姜素治疗白癜风的可能机制,结果
99%高良姜素能够上调 TYR、TRP-1、TRP-2 mRNA
表达水平,表明 99%高良姜素通过增加酪氨酸酶的
合成来促进黑素的生成;而 90%高良姜素无上调作
用;进一步又进行了 Western-blotting 实验考察了这 3
种基因的蛋白表达水平,结果两种质量分数的高良
姜素均能促进 TYR 蛋白表达,但对 TRP-1 和 TRP-2
的蛋白表达无作用,表明 90%高良姜素在翻译水平
上调控黑素的合成,而 99%高良姜素能够在转录和
翻译水平上共同调节黑素的合成,初步阐明了不同
质量分数高良姜素促黑素合成的分子机制。
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