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.2021年2月22日；22(4):2160.
doi:10.3390/ijms22042160。

α-硫辛酸对基于无泵皮肤芯片模型的人体皮肤等效物发育的影响

Kyunghee Kim（金京熙） 1 2, 吉苏·金 1 2, Hyongseob Kim先生 1 2, 耿永松（Gun Yong Sung） 1 2 三
附属公司

α-硫辛酸对基于无泵皮肤芯片模型的人体皮肤等效物发育的影响

Kyunghee Kim（金京熙）等。 国际分子科学杂志. .

摘要

由于禁止进行化妆品动物试验，最近人们尝试使用芯片上皮肤（SOC）技术来替代动物试验。此前，我们报道了一种无泵SOC的开发，该SOC能够通过简单的驱动进行药物测试，其原理是当芯片使用微流控通道倾斜时，介质通过重力沿通道流动。在本研究中，我们使用无泵SOC代替单细胞水平的药物测试，评估了α-硫辛酸（ALA）对皮肤组织和表皮结构形成的功效，ALA在皮肤等效物中被称为抗衰老物质。比较和评估蛋白质的表达和基因分型的变化。组织学分析的苏木精和伊红染色显示，真皮层成纤维细胞的活性与ALA的存在和否有关。我们观察到，随着培养期的延长，用10μM ALA处理，表皮层变得越来越突出。由于ALA的作用，纤毛蛋白、总花蛋白、角蛋白10和IV型胶原的表皮结构蛋白的表达增加。ALA治疗后，表皮层的变化明显。随着年龄的增长，对皮肤屏障功能和结构完整性的损伤减少，表明ALA具有抗衰老作用。我们对ALA治疗的人类皮肤等效物中的丝聚蛋白、总苞蛋白、角蛋白10、整合素和I型胶原基因进行了基因分析，这表明ALA治疗后丝聚蛋白基因表达增加。这些结果表明，无泵SOC可以作为类似于人类皮肤的体外皮肤模型，可以分析蛋白质和基因表达，并可用于未来化妆品材料的功能性药物试验。这项技术有望为皮肤病模型的开发做出贡献。

关键词：人体皮肤当量；无泵皮肤芯片；皮肤抗衰老；α-硫辛酸。

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利益冲突声明

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数字

图1
图1
样品收缩率的变化与不同浓度（0，1，10µM）α-硫辛酸的空气暴露3，5和7天的关系。该图是α-硫辛酸治疗组的收缩率(一)3天(b条)5天，以及(c（c）)在空气暴露培养条件下培养7天。图表中的图例(一–c（c）)都是一样的。(■, 0µMα-硫辛酸；●、，1µMα-硫辛酸；和▲, 10µMα-硫辛酸）(d日)这是一个图表，只比较了第8天的收缩率，这是真皮和表皮共培养的时间，以及处理α-硫辛酸的空气暴露时间（α-硫辛酸的最大处理时间为7天）。在α-硫辛酸加工期间，变化以线性曲线表示。(e（电子）)不同浓度α-硫辛酸（bar=8 mm）暴露在空气中后的样品照片。
图2
图2
空气暴露培养3天的人类皮肤等效物（HSEs）苏木精和伊红染色（H&E）图像(一)0µM(b条)1µM，以及(c（c）)10微米。连续5天，空气暴露培养处理的α-硫辛酸浓度为(d日)0µM(e（电子）)1µM，以及(（f）)10微米。七天空气暴露培养处理的α-硫辛酸浓度(克)0µM(小时)1µM，以及(我)10微米。结果是在40倍放大的条件下获得的（比例尺=50µm）。
图3
图3
0、1和10μM浓度的HSEs处理的α-硫辛酸的聚丝蛋白的免疫组织化学染色图像。(一)这是HSE中通过IHC染色表达的丝聚蛋白的结果。x轴由ALA处理浓度列出，y轴由ALA-处理周期列出。比例尺为100μm。(b条)这是使用ImageJ程序对丝蛋白IHC染色的3,3′-二氨基联苯胺强度进行量化的图表。(n个= 4; *,第页<0.05 vs.每个周期0μM）。
图4
图4
α-硫辛酸浓度为0、1和10μM的HSEs的总苞醇免疫组化染色图像。(一)这是通过IHC染色在HSE中表达总苞醇的结果。x轴由ALA处理浓度列出，y轴由ALA-处理周期列出。比例尺为100μm。(b条)这是使用ImageJ程序对总合蛋白进行免疫组织化学染色的DAB强度的定量图。(n个= 4; *,第页< 0.05; **,第页<0.01 vs.每个周期0μM）。
图5
图5
α-硫辛酸浓度为0、1和10μM的HSEs的氯分泌免疫组织化学染色图像。(一)这是用IHC染色法在HSE中表达lorisrin的结果。x轴由ALA处理浓度列出，y轴由ALA-处理周期列出。比例尺为100μm。(b条)这是使用ImageJ程序对loricrin蛋白进行免疫组织化学染色时DAB强度的量化图。(n个= 4; *,第页<0.05 vs.每个周期0μM）。
图6
图6
α-硫辛酸浓度为0、1和10μM的HSE角蛋白10的免疫组织化学染色图像。(一)这是角蛋白10在HSE中通过IHC染色表达的结果。x轴由ALA处理浓度列出，y轴由ALA-处理周期列出。比例尺为100μm。(b条)这是使用ImageJ程序对角蛋白10蛋白进行免疫组织化学染色的DAB强度量化图。(n个= 4; *,第页<0.05 vs.每个周期0μM）。
图7
图7
α-硫辛酸浓度为0、1和10μM的HSE IV型胶原的免疫组织化学染色图像。(一)这是通过IHC染色在HSE中表达IV型胶原的结果。x轴按ALA处理浓度列出，y轴按ALA处理时间列出。比例尺为100μm。(b条)这是使用ImageJ程序对IV型胶原蛋白进行免疫组织化学染色的DAB强度量化图。(n个= 4; *,第页< 0.05; ****,第页<0.0001 vs.每个周期0μM）。
图8
图8
相对基因表达(一)丝聚蛋白(b条)总苞醇(c（c）)角蛋白10(d日)整合素β1，和(e（电子）)实时q-PCR检测不同α-硫辛酸处理浓度和时间的I型胶原。根据用0μMα-硫辛酸处理3天的HSE，通过相对比较对其进行量化。(n个= 3; *,第页< 0.05; **,第页< 0.01; ***,第页< 0.001; ****,第页< 0.0001).
图9
图9
无泵芯片上皮肤（SOC）和重力流系统工作原理图。(一)无泵微流控芯片上皮肤的配置图。(b条)无泵SOC的实际外观。下部芯片的微流控通道充满蓝色染料，培养室的放大侧视图。(c（c）)重力流系统操作示意图。它的工作原理是将两侧摇晃15°。15°的斜率允许介质在微流体通道中循环。
图10
图10
无泵芯片上皮肤（SOC）中3D皮肤模型形成过程的示意图。初始培养开始后的第7至8天，通过空气暴露形成皮肤等效物，此时，用α-硫辛酸处理培养基进行药物测试。
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