Décider quoi manger pour maintenir une peau jeune et saine est un problème difficile

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Résumé:L'effet de l'alimentation sur le vieillissement cutané est devenu un sujet de recherche intéressant. Les études précédentes se sont principalement concentrées sur les effets bénéfiques des peptides de collagène dérivés d'organismes marins sur la peau vieillissante lorsqu'ils sont administrés par voie orale, tandis que les effets bénéfiques des peptides de collagène dérivés de la volaille sur le vieillissement cutané ont été rarement rapportés. Dans cette étude, des peptides de collagène ont été préparés à partir d'os de poulet par hydrolyse enzymatique, et l'effet et le mécanisme d'action des peptides de collagène administrés par voie orale sur l'atténuation du vieillissement cutané induit par les UV combinés au D-galactose ont été étudiés. Les résultats ont montré que le collagène d'os de poulet avait des caractéristiques typiques du collagène, et les peptides de collagène d'os de poulet (CP) étaient principalement de petits peptides moléculaires avec un poids moléculaire de<3000 da.="">prolongation de la durée de vie du cistancheDes expériences in vivo ont montré que les CP avaient un effet soulageant significatif sur le vieillissement cutané, indiqué par les changements dans la composition et la structure de la peau vieillissante, l'amélioration du niveau d'antioxydants cutanés et l'inhibition de l'inflammation ; l'effet de soulagement était positivement corrélé à la dose de PC. Une enquête plus approfondie a montré que les PC réduisent d'abord le niveau d'oxydation de la peau, inhibent l'expression du facteur de transcription clé AP-1 (c-Jun et c-Fos), puis activent la voie de signalisation TGF-/Smad pour favoriser la synthèse du collagène. , inhibent l'expression de MMP-1/3 pour inhiber la dégradation du collagène et inhibent l'inflammation cutanée pour atténuer le vieillissement cutané chez la souris. De plus, le transcriptome de la peau a révélé que les lysosomes activés après l'administration orale de PC peuvent être une voie importante pour les PC dans le vieillissement cutané et mérite des recherches supplémentaires. Ces résultats suggèrent que les PC pourraient être utilisés comme composant nutritionnel anti-âge fonctionnel.

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Mots clés:peptides de collagène; anti-âge; transcriptome cutané; synthèse de collagène; lysosomes

1. Introduction

L'ère de la santé, suivre avec précision une alimentation saine, déterminer le rôle de la nutrition dans le vieillissement cutané et décider quoi manger pour maintenir une peau jeune et saine sont des problèmes difficiles. La peau est le plus grand organe du corps, composé de l'épiderme, du derme et de la couche sous-cutanée. Il agit comme une barrière pour protéger le corps des facteurs externes et joue également un rôle dans la santé et la beauté[1]. Le vieillissement cutané est un processus complexe, qui se divise en vieillissement chronologique et en photo-vieillissement et qui est affecté à la fois par des facteurs internes et externes. Les principales caractéristiques comprennent l'accumulation de dommages macromoléculaires dans la cellule, le déclin de la fonction des cellules souches (favorisant le renouvellement tissulaire) et la perte progressive de l'intégrité physique de la peau [2]. Les principaux mécanismes moléculaires à l'origine du vieillissement cutané comprennent principalement le stress oxydatif, le raccourcissement des télomères, les dommages à l'ADN, la mutation génétique, la régulation des micro-ARN, l'accumulation avancée de produits finaux de glycation et le vieillissement inflammatoire [3]. Le photo-vieillissement est une hyperplasie épidermique cutanée, un assèchement et une dégradation de la matrice extracellulaire induits par le rayonnement ultraviolet.cistanche nzLa principale cause du photo-vieillissement est les espèces réactives de l'oxygène (ROS) générées par le rayonnement ultraviolet qui interviennent dans l'expression des métalloprotéinases matricielles (MMP) et du pro-collagène de type I par des voies de signalisation telles que la signalisation de la protéine kinase activée par les mitogènes (MAPK) entraînant la dégradation de la matrice extracellulaire (MEC) de la peau et l'apoptose des fibroblastes [4]. Ces dernières années, le maintien de la santé de la peau et le retardement du vieillissement sont devenus populaires, et la recherche d'ingrédients naturels tels que les peptides bioactifs et les polyphénols aux fonctions antioxydantes et anti-âge est devenue un point chaud de la recherche [5].

Cependant, le collagène a un poids moléculaire élevé et est difficile à absorber et à utiliser directement, alors que les petits peptides moléculaires de collagène après hydrolyse du collagène ont une activité biologique plus forte et un taux d'absorption élevé [6]. Pendant ce temps, la large application du collagène dans l'alimentation, la médecine, l'ingénierie tissulaire, les cosmétiques et d'autres domaines a fait des peptides de collagène avec un poids moléculaire inférieur, une efficacité d'absorption plus élevée et une activité biologique plus forte un nouveau favori dans les aliments fonctionnels et la recherche médicale[{{1 }}]. Les peptides de collagène sont petits et contiennent des résidus d'acides aminés 2-20 obtenus après hydrolyse du collagène. Ils sont utilisés comme complément alimentaire pour le traitement du vieillissement cutané en raison de leurs potentielles fonctions anti-inflammatoires et antioxydantes et de régulation immunitaire et des effets d'antioxydation et de prolifération sur les fibroblastes cutanés [10].

Cistanche peut anti-âge

Après administration orale, les peptides de collagène sont absorbés sous forme de petits peptides et rapidement transportés vers le sang, et éventuellement vers les reins, la peau, les articulations et d'autres tissus pour être stockés et utilisés. Après 14 jours, les niveaux de radioactivité sont restés élevés dans la peau des souris qui avaient été gavées avec des peptides de collagène marqués au C14-. Les peptides de collagène peuvent être presque complètement absorbés et utilisés par l'organisme, alors que le taux d'absorption et d'utilisation du collagène n'est que de 50-60 % [6,11-13]. Ces dernières années, les hydrolysats de collagène de peau de poisson, d'écailles de poisson, d'os de vache, de peau de vache et de peau de porc ont été largement signalés comme ayant des effets bénéfiques sur l'atténuation du vieillissement cutané et ont reçu une attention considérable de la part des chercheurs. Par exemple, les peptides de collagène isolés de la peau de la carpe argentée favorisent la synthèse du pro-collagène et inhibent l'expression des protéines AP-1, MMP-1 et MMP-3 en activant la voie TGF-/Smad pour empêcher dégradation du collagène et réparation des cellules cutanées photovieillies [14]. L'administration orale de peptides de collagène bovin peut améliorer la relaxation de la peau, augmenter la teneur en collagène et l'activité enzymatique antioxydante, réparer les fibres de collagène et normaliser le taux de collagène de la peau chez les souris vieillissantes [15]. Cependant, les peptides de collagène provenant de différentes sources ont des effets différents. La quantité et la structure des peptides hautement actifs dans le sang après administration orale de peptides de collagène dépendent de la source de collagène [10]. L'effet protecteur du peptide de collagène extrait de la peau des poules contre les lésions des fibroblastes induites par les UVA était supérieur à celui du peptide de collagène extrait de la peau de porc, de vache ou de tilapia, et son effet était équivalent au tripeptide dérivé du collagène (Gly-Pro -Hyp)[16]. Les croyances religieuses et les préoccupations liées aux maladies (telles que la maladie de la vache folle) ont conduit les gens à changer progressivement la direction du développement du collagène et de ses produits des mammifères terrestres vers la volaille et les organismes marins [17]. En tant que principal sous-produit de la transformation de la volaille, l'os de poulet est une source prometteuse de produits à base de collagène. Cela réduit non seulement le gaspillage des ressources et la pollution de l'environnement, mais permet également l'utilisation efficace des sous-produits. Par conséquent, dans cette étude, nous avons utilisé des peptides de collagène d'os de poulet comme matières premières, avec des souris nues traitées avec du D-galactose et des UV pour induire le vieillissement cutané, comme modèle pour évaluer l'effet de l'administration orale du peptide de collagène sur l'atténuation du vieillissement cutané chez souris et déterminer le mécanisme pertinent.

2. Matériels et méthodes

2.1. Matériaux, produits chimiques et animaux

Les élevages de poulets de l'Université agricole du Yunnan (Kunming, Chine) ont fourni les poules de réforme, qui ont été séparées, séchées et broyées pour obtenir la farine d'os de poulet. Les kits de su-peroxyde dismutase (SOD), de catalase (CAT) et de glutathion peroxydase (GSH-PX) ont été achetés auprès de Soleibao Biotechnology Co., Ltd. (Pékin, Chine). Hydroxyproline (HYP), interleukine-1 (IL-1), métalloprotéinase matricielle-1/3 (MMP-1/3), pro-collagène de type I et acide hyaluronique( Les kits d'immunoessai lié à l'enzyme HA (ELISA) ont été achetés auprès de l'Institut de bioingénierie de Nanjing Jiancheng (Nanjing, Chine). Des souris femelles sans poils BALB/C en bonne santé (18 ± 2 g, âgées de six semaines) ont été achetées auprès de Nanjing Junke Bioengineering Corporation, Ltd. (Nanjing, Chine) avec le numéro de permis : SCXK (SU) 2016-0010. La pepsine et la papaïne ont été achetées chez Aladdin Biochemical Technology Co., Ltd. (Shanghai, Chine), et les autres produits chimiques étaient de qualité analytique. Toutes les souris ont été manipulées conformément aux réglementations de la protection des animaux de laboratoire de la province du Yunnan et approuvées par le comité de protection et d'utilisation des animaux de l'Université agricole du Yunnan (identifiant d'approbation : YAUACUC01).

2.2. Préparation de collagène et composition d'acides aminés

L'extraction et la composition en acides aminés du collagène d'os de poulet ont suivi la méthode décrite par Lieut al. [18] avec de légères modifications. La poudre d'os de poulet a été agitée et trempée dans 0.0NaOH 5 M, 10 % de n-hexane et 0.25 solution MEDTA (pH 7,5) à un rapport de 1/10(m/o). À chaque étape, l'échantillon a été traité pendant 36 h et la solution de trempage a été changée toutes les 6 h pour gonfler la poudre d'os et éliminer les protéines non collagènes, les graisses et les minéraux de la poudre d'os. L'échantillon a été lavé avec de l'eau pure jusqu'à neutralité après chaque étape. La farine d'os de poulet prétraitée a été mélangée avec de l'acide acétique glacial 0,5 M contenant 0,1 % (p/v) de pepsine à un rapport solide/liquide de 1:10 (p/v) et continuellement agitée et extraite à 4 degrés pendant 48h. Il a ensuite été filtré et le filtrat a été centrifugé à 15,000×g pendant 15 min à 4 degrés.taille du pénis cistancheLe surnageant a été ajusté à 7.5-7.8 avec une solution de NaOH, et du NaCl a été ajouté à une concentration finale de 1,5 M. Après avoir maintenu le mélange au repos pendant 12 h à 4 C pour le relargage, le précipité de collagène a été centrifugé. à 15,000×g pendant 15 min à 4 degrés, puis dissous avec de l'acide acétique 0.5 M, dialysé dans de l'eau pure, lyophilisé et le produit fini était du collagène d'os de poulet.

La composition en acides aminés du collagène d'os de poulet a été déterminée par l'analyseur automatique d'acides aminés Sykam S433D (Munich, Allemagne). Une certaine quantité d'échantillon de collagène à tester a été prélevée dans un tube scellé, additionnée de 10mL6 M HCl et hydrolysée à 110 degrés pendant 24 h. L'hydrolysat a été concentré par insufflation d'azote et redissous dans 20 ml de tampon d'acide citrique. Après microfiltration avec une membrane microporeuse de 0,22 μm, 20 μL d'hydrolysat ont été prélevés pour l'analyse du spectre des acides aminés. La teneur en acides aminés de l'échantillon a été exprimée en pourcentages.

2.3. Préparation et distribution du poids moléculaire des peptides de collagène (CP)

Selon les résultats de notre processus d'optimisation précédent, les CP ont été préparés à l'aide de papaïne à un rapport enzyme-substrat de 1:40(rapport de masse). Après ajustement du pH à 7 et hydrolyse enzymatique à 63 degrés pendant 5 h, l'enzyme a été inactivée dans un bain d'eau bouillante pendant 15 min. L'hydrolysat enzymatique a été dessalé et lyophilisé, redissous dans une solution d'acide formique à 0,1 % et centrifugé pour obtenir le surnageant. Le spectromètre de masse haute résolution AQ Exactive HF Orbitrap-OE-HF (Thermo Fisher, Waltham, MA, USA), équipé d'une ionisation par électrospray (ESI), a été utilisé pour analyser l'hydrolysat de collagène en mode de balayage complet de 350-1800 m/z, et les résultats ont été récupérés et analysés à l'aide du Proteome Discoverer

logiciel 2.1

2.4.Test sur les animaux

Des souris femelles BALB/sans chaise (n {{0}}) ont été maintenues dans une pièce dans des conditions contrôlées de température (24±1 degré), d'humidité (60± 5 %) et de 12 h cycle jour-nuit pendant une semaine. Ils ont bénéficié d'un accès ad libitum à la nourriture et à l'eau. Après une semaine d'adaptation, les souris ont été réparties au hasard dans les cinq groupes suivants (n =11 par groupe) :(i). Groupe normal (N) : UV non exposé ; administration orale de 0.4 mL de solution saline par jour. (ii). Groupe modèle (M) : exposé aux UV plus D-galactose (0 0,2 mL ); administration orale de 0,4 ml de solution saline par jour. (je). Groupe de peptides de collagène à faible dose (LCP) : exposés aux UV plus D-galactose (0,2 mL) ; voie orale

administration quotidienne de 00,4 mL de PC (dose : 200 mg kg-1 poids corporel). (iv). Groupe de peptides de collagène à dose moyenne (MCP) : exposés aux UV plus D-galactose ; oral

administration quotidienne de 0.4 mL de PC (dose : 500 mg : kg-1 de poids corporel).

(v). Groupe de peptides de collagène à haute dose (HCP) : exposés aux UV plus D-galactose ; administration orale de 0.4 mL de PC (dose : 1 000 mg·kg-1 de poids corporel) par jour.

Le traitement au D-galactose a été effectué par l'injection sous-cutanée de 0.2 mL de solution à 10 % de D-galactose à l'arrière du cou de la souris (dose : 1,0g/ kg-1poids corporel) par jour. L'irradiation UV a été réalisée avec une lampe UVA -340 de 40 W (panneau O, Cleveland, États-Unis, longueur d'onde maximale : 340 nm), la distance entre la lampe et le dos des souris était de 30 cm (230 m J/ cm-), et l'irradiation a duré 30 min tous les jours pendant sept semaines (49 jours). L'intensité du rayonnement a été mesurée par un radiomètre UVA 365- (Xinbao Keyi Electronic Technology Co., Ltd., Xi'an, Chine). Une heure après le traitement au D-galactose et aux UV, les souris ont reçu 0,4 ml de PC par voie orale tous les jours. Après la dernière irradiation, les souris ont été anesthésiées, pesées et les tissus ont été prélevés pour une analyse ultérieure.

2.5. Humidité de la peau, indice viscéral et gain de poids corporel

L'humidité de la peau a été déterminée par la norme ISO 1442 et l'indice viscéral a été calculé à l'aide de l'équation suivante : indice viscéral (g/kg)=poids viscéral/poids corporel.

2.6. Stress oxydatif, teneur en HA et en HYP de la peau

Les échantillons de peau ont été homogénéisés avec neuf fois la quantité de solution saline normale (w/w) dans un bain de glace avec un homogénéisateur de tissus (TGrinder OSE-Y30, Tiangen Biochemical Technology Co., Ltd., Pékin, Chine), puis centrifugés à 2000 ×g et 4 degrés pendant 10min. Les activités de la superoxyde dismutase (SOD), de la catalase (CAT), de la glutathion peroxydase (GSH-PX) et la teneur en acide hyaluronique (HA) et en hydroxyproline (HYP) dans le surnageant collecté ont été déterminées selon la méthode décrite dans les instructions correspondant aux kits respectifs.

2.7. Histologique de la peau

Des échantillons de peau de souris ont été fixés dans une solution de paraformaldéhyde à 4 % pendant 24 h, déshydratés, inclus dans de la paraffine et tranchés. Les coupes de peau ont été colorées avec de l'hématoxyline et de l'éosine (HE) et observées avec un microscope à fluorescence directe ECLIPSE CI-E (Nikon, Japon). L'épaisseur de l'épiderme et du derme cutané a été évaluée à l'aide du logiciel Halcon 13.0.1.1 (MVTec, Munich, Allemagne).

2.8. Séquençage du transcriptome cutané

2.8.1. Extraction d'ARN, construction de bibliothèques et séquençage du transcriptome

L'ARN total a été extrait de la peau de souris à l'aide du kit RNeasy Mini (Tiangen Biochemical Technology Co., Ltd., Pékin, Chine) conformément aux instructions du fabricant. La pureté et la concentration de l'ARN ont été vérifiées à l'aide du spectrophotomètre kaiaoK5500 (Kaiao, Pékin, Chine); L'intégrité de l'ARN a été évaluée à l'aide du kit de dosage RNA Nano 6000 et du système Bioanalyzer 2100 (Agilent Technologies, Santa Clara, Californie, États-Unis). L'analyse de séquençage transcriptionnel de chaque échantillon a été réalisée par Biolinker Technology Company Limited (Kunming, Chine).poudre de cistancheEn bref, le regroupement des échantillons codés par index a été effectué sur un système de génération de clusters cBot à l'aide du kit HiSeq PE Cluster Kit v4-cBot-HS (Illumina) conformément aux instructions du fabricant. Après la génération de clusters, les bibliothèques ont été séquencées sur une plate-forme Illumina et des lectures appariées de 150 bp ont été générées.

2.8.2. Analyses bioinformatiques des données de séquençage d'ARN

L'analyse d'enrichissement Gene Ontology (GO) et Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) des gènes différentiellement exprimés (DEG) a été réalisée à l'aide du package d'analyseur de cluster de langage R. Lorsque la p-value était inférieure à 0.05, les items et parcours enrichis par GO et KEGG étaient considérés comme significatifs.

2.8.3. Réaction en chaîne de transcriptase inverse-polymérase (qRT-PCR)

La QRT-PCR a été réalisée comme décrit précédemment [19].

2.9.Wester1 Blot

Selon la méthode décrite par Park et al. [20], une analyse Western blot (WB) a été réalisée pour quantifier l'expression des protéines liées au vieillissement cutané chez la souris. La concentration en protéines du lysat cutané dans chaque groupe de traitement a été quantifiée à l'aide du kit BCA, séparée par SDS-PAGE (gel d'acrylamide à 10%), transférée sur une membrane PVDF, bloquée avec du lait écrémé à 5% et incubée avec une quantité appropriée de primaire. anticorps (TGF-b1, c-Fos, c-Jun, Samd2/3 et -actine) à 4 degrés pendant la nuit. Après lavage au TBST, les échantillons ont été mélangés avec des anticorps secondaires et incubés à température ambiante pendant 1 h. L'imageur de gel ChemiDoc XRS plus chimiluminescence (BioRAD, Hercules, CA, USA) a été utilisé pour détecter des protéines spécifiques. Le logiciel Image] a été utilisé pour quantifier l'expression de la protéine cible dans chaque groupe de traitement, et les résultats ont été représentés par les valeurs de densité normalisées à la protéine -actine.

2.10.ELISA

Les niveaux d'expression de MMP-1, MMP-3, pro-collagène de type I et IL-1 dans le liquide de lyse de la peau ont été déterminés par dosage immunoenzymatique. Le dosage a été effectué selon les instructions fournies avec le kit.

2.11. Analyses statistiques

Tous les résultats ont été analysés à l'aide du logiciel SPSS 21 (IBM Inc., Armonk, NY, USA) via une analyse de variance unidirectionnelle (ANOVA) et le test de plage multiple de Duncan, avec le niveau de signification défini sur p<0.05. originpro="" 2017="" (originlab,="" northampton,="" ma,="" usa)was="" used="" to="" plot="" the="" data.="" all="" data="" were="" expressed="" as="" the="" mean="" ±standard="" deviation="">

3. Résultats et discussion

3.1.Composition en acides aminés du collagène

La composition en acides aminés du collagène d'os de poulet est indiquée dans le tableau 1. Gly était le principal acide aminé dans les échantillons, représentant près d'un tiers (27,86 pour cent) des acides aminés totaux, et Hyp était le acide aminé spécial dans le collagène, représentant 9,83 % . Les principales caractéristiques des molécules de collagène étaient les séquences Gly-XY répétées et la structure unique en triple hélice composée de trois chaînes c. Gly représentait environ un tiers des acides aminés totaux, X et Y étaient souvent de la proline et de l'hydroxyproline, ou pouvaient être n'importe quel résidu [21]. La composition en acides aminés de l'échantillon était similaire à celle du collagène d'os de poulet rapportée dans des études précédentes et présentait les caractéristiques typiques du collagène [22].

3.2. Distribution du poids moléculaire des PC

Molecular weight distribution reflects the degree of collagen hydrolysis. The molecular weight of the CPs was mainly below 3000 Da(Figure 1), accounting for about 87.61%of all collagen hydrolysates, indicating that almost all of the CPs were small peptides. Many studies claim that collagen peptides with a lower molecular weight have better biological activity [23]. For example, Song et al. [24]. reported that lower molecular weight (200-1000 Da,65%)silver carp skin collagen peptides repaired UV-induced aging skin in mice more effectively than similar peptides with a higher molecular weight(>1000 Da,72 pour cent). Cependant, la société allemande Gelita a montré à travers plusieurs études cliniques que l'effet des peptides de collagène est principalement déterminé par son degré d'appariement avec les propriétés des peptides de collagène après la dégradation du collagène humain, plutôt que par le poids moléculaire des peptides de collagène. Ils ont constaté que le produit VERISOL⑧ avec un poids moléculaire moyen de 2000 Da a l'effet le plus stimulant sur les fibroblastes cutanés, tandis que le produit FortigelTM avec un poids moléculaire moyen de 3000 Da a un effet particulier sur la réparation du cartilage [25-27].

3.3. Effet des PC oraux sur le soulagement du vieillissement cutané

3.3.1. Poids corporel et indice d'organes

L'indice de poids corporel et l'indice d'organe sont importants et reflètent l'état de santé des souris. Le poids des souris dans chaque groupe a augmenté normalement pendant la période de test (tableau 2). Le gain de poids moyen du groupe M était inférieur à celui du groupe N, et celui des groupes de traitement CP était supérieur à celui du groupe M, ce qui suggère que les CP n'avaient aucun effet secondaire sur les souris. Dans des rapports précédents, la dose de souris traitées avec des peptides de collagène se situait principalement entre 100-1000 mg/kg.bw·j, et la dose sûre de peptides de collagène de tilapia atteignait 4,07 g/kg.bw·j [{{6} }].extrait de salsa cistanche Similarly, the growth of skin-aged mice after gavage with tilapia scale collagen peptides (dose: 500 and 1000 mg/kg.bw·d)was also similar to our results [29]. The spleen plays an important role in humoral and cellular immunity, thus, the spleen index is often used to evaluate immune system function. The liver index was used to evaluate the toxicity of the tested sample. In these tests, the liver and spleen indices in the M group were lower than those in the N group, and both recovered after treatment with CPs, but there was no significant difference across the treatment groups(p>0.05). Les résultats étaient similaires à ceux d'études précédentes [30], indiquant que les PC sont sûrs et pourraient légèrement améliorer l'immunité des souris.

3.3.2. Composition de la peau

Le traitement UV et D-galactose (groupe M) a considérablement réduit la teneur en humidité, HA et Hyp de la peau, par rapport à celles du groupe, de 13,36 %, 24,08 % et 15,83 %, respectivement (p<0.05)(table 2).the="" contents="" of="" moisture,="" ha,="" and="" hyp="" in="" the="" skin="" were="" significantly="" higher="" in="" mice="" after="" the="" oral="" administration="" of="" cps="" compared="" to="" the="" contents="" of="" those="" in="" the="" mice="" of="" the="" m="" group=""><0.05). among="" the="" dose="" groups,="" the="" contents="" of="" the="" three="" skin="" components="" were="" significantly="" different="" between="" the="" lcp="" and="" hcp="" groups="" and="" were="" dependent="" on="" the="" dose="" of="" intake="" of="" cps.="" the="" hcp="" group="" had="" even="" higher="" contents="" than="" the="" n="" group,="" and="" ha="" and="" hyp="" were="" significantly="" different="" between="" the="" two="" groups="" (p=""><>

Les changements dans la teneur en humidité de la peau provoquent des rides et un affaissement de la peau et sont affectés par des composants de la matrice tels que le collagène de la peau et l'AH [31]. L'hydroxyproline est un acide aminé stable, riche et spécial dans le collagène, et sa teneur peut refléter indirectement la teneur en collagène de la peau, ainsi que le vieillissement cutané. De plus, HA, qui est fortement exprimé dans la MEC cutanée, joue un rôle important dans le contrôle de l'équilibre hydrique de la peau, de la pression osmotique, de la rétention d'humidité et de l'élasticité en tant que système de stockage de l'eau et composant structurel de la peau [32]. Dans cette étude, la teneur en humidité, en HYP et en HA de la peau a augmenté de manière significative après la prise de CP, ce qui pourrait être lié à la promotion de la synthèse de collagène et de HA par les CP. De plus, l'augmentation de HYP et HA a augmenté la teneur en humidité.

3.3.3. Modifications histologiques de la peau

Les modifications histologiques de la peau du dos des souris après sept semaines de traitement continu sont présentées à la figure 2. La peau vieillissante du groupe M a montré les caractéristiques d'une surface rugueuse, d'un épiderme épaissi, d'un derme aminci et de cellules clairsemées, par rapport à la peau du groupe N. Cependant, l'état de vieillissement de la peau chez les souris s'est amélioré après l'administration orale de PC, en maintenant une structure lisse, ordonnée et complète similaire à celle des souris du groupe N. Ainsi, le derme cutané était significativement plus fin, et l'épiderme était significativement plus épais dans le groupe M que dans le groupe N (p<0.05). the="" change="" in="" skin="" dermis="" and="" epidermal="" thickness="" was="" significantly="" better="" after="" treatment="" with=""><0.05), and="" the="" effect="" was="" more="" obvious="" with="" the="" increase="" in="" the="" dose="" of="" cps="" (figure="" 2).="" the="" effect="" of="" oral="" cps="" on="" the="" histological="" structure="" of="" aging="" skin="" was="" similar="" to="" that="" reported="" previously[4,28,31].="" the="" increase="" in="" the="" thickness="" of="" the="" epidermis="" might="" be="" an="" adaptive="" change="" to="" protect="" the="" skin="" from="" external="" stimuli,="" loss="" of="" skin="" moisture,="" and="" uv="" damage,="" possibly="" due="" to="" the="" increase="" in="" uv-activated="" epidermal="" growth="" factor="" receptor="" (egfr)="" that="" induces="" keratinocyte="" proliferation="" and="" epidermal="" hyperplasia[4].="" however,="" the="" mechanism="" by="" which="" oral="" cps="" alleviate="" the="" increase="" in="" epidermal="" thickness="" remains="" unclear.="" the="" dermis="" imparts="" elasticity="" and="" strength="" to="" the="" skin,="" and="" the="" degradation="" of="" ecm="" and="" the="" reduction="" in="" the="" ability="" to="" repair="" fibroblasts="" are="" the="" main="" causes="" of="" dermal="" thinning="" in="" aging="" skin.="" dermal="" thickness="" increased="" after="" the="" treatment="" with="" cps,="" which="" might="" be="" due="" to="" the="" removal="" of="" ros="" from="" the="" skin="" and="" inhibition="" of="" the="" increase="" of="" mmps="" by="" cps.="" this,="" in="" turn,="" inhibited="" the="" degradation="" of="" skin="" collagen="" and="" elastin="" (figure="" 3),="" the="" entry="" of="" cps="" into="" the="" skin,="" and="" their="" participation="" in="" the="" synthesis="" of="" collagen="" and="" ha="" [6],="" which="" was="" confirmed="" by="" the="" increase="" in="" the="" content="" of="" hyp="" and="" ha="" in="" the="" skin="" (table="">

3.3.4.Niveaux d'antioxydants et d'inflammation de la peau

La détermination de l'activité des enzymes antioxydantes est la méthode la plus couramment utilisée pour évaluer le niveau d'antioxydants dans l'organisme [28]. Comme le montre la figure 3, les activités de la teneur en CAT, SOD, GSH-Px et MDA dans le groupe M étaient significativement inférieures à celles du groupe N (p<0.05). administering="" cps="" effectively="" inhibited="" the="" decrease="" of="" cat,="" sod,="" gsh-px="" activities,="" and="" the="" mda="" content="" in="" the="" skin="" of="" mice,="" compared="" to="" those="" in="" the="" mice="" skin="" of="" the="" m="" group,and="" was="" positively="" correlated="" with="" the="" dose="" of="" cps;="" there="" were="" significant="" differences="" among="" the="" different="" dose="" groups=""><0.05). when="" ros,="" accumulated="" by="" skin="" oxidative="" stress,="" exceed="" the="" antioxidant="" defense="" ability="" of="" the="" body,="" they="" destroy="" the="" ecm,="" which="" is="" the="" key="" cause="" of="" skin="" aging.="" ros="" can="" cause="" the="" oxidation="" of="" lipids="" and="" proteins="" in="" the="" skin,="" resulting="" in="" fibroblast="" degeneration="" and="" changes="" in="" the="" skin.="" ros="" activates="" the="" mapk="" signaling="" pathway="" and="" the="" ap-1="" protein="" to="" upregulate="" the="" expression="" of="" mmps="" and="" promote="" the="" degradation="" of="" matrix="" collagen="" [21].="" although="" the="" antioxidant="" enzymes="" and="" antioxidants="" in="" the="" body="" can="" remove="" ros="" to="" protect="" the="" skin="" from="" damage,="" when="" the="" content="" of="" rosexceeds="" the="" defense="" (antioxidant)="" ability="" of="" the="" body="" or="" the="" body's="" defense="" ability="" declines,="" it="" causes="" oxidative="" stress="" and="" skin="">

De plus, la réponse inflammatoire cellulaire provoquée par les ROS contribue également au vieillissement cutané. Après traitement aux UV et au D-galactose (groupe M), la teneur en IL-1 dans la peau des souris a significativement augmenté par rapport à celle du groupe N (Figure 3D), indiquant que la peau a montré une réponse inflammatoire significative (p<0.05). the="" cps="" significantly="" reduced="" the="" content="" of="" il-1α="" in="" the="" skin="" in="" a="" dose-dependent="" manner,="" compared="" to="" that="" in="" the="" skin="" of="" mice="" in="" the="" m="" group.="" there="" was="" a="" significant="" difference="" between="" hcps="" and="" lcps=""><0.05), indicating="" that="" cps="" alleviated="" skin="" inflammation.="" the="" o2="" produced="" by="" ultraviolet="" irradiation="" stimulated="" the="" expression="" of="" mmp-1="" in="" dermal="" fibroblasts="" through="" the="" secretion="" of="" il-1α="" and="" il-6,="" thereby="" disrupting="" the="" ecm="" [33].="" therefore,="" this="" study="" suggested="" that="" cps="" significantly="" increased="" the="" activity="" of="" skin="" antioxidant="" enzymes="" and="" inhibited="" inflammatory="" responses,="" which="" might="" be="" important="" in="" delaying="" skin="" aging="" in="">

3.4.Mécanisme d'action des PC alimentaires dans l'atténuation du vieillissement cutané

3.4.1.Analyse et validation des données RNA-Seq

Analysis techniques, such as PCA, HCA, gene GO enrichment, and KEGG pathway enrichment were used to analyze the transcriptome data. Based on the PCA analysis (Figure 4A)and hierarchical clustering analysis (heat map)of 4303 differential genes with average channel strength greater than 100, the relative expression levels of total DEGs between the two treatment groups are shown to provide an overview of the changes in gene expression(Figure 4B).The M group and the HCP group were significantly separated, and the expression patterns of most DEGs in the M and HCP groups were opposite, indicating that there were significant differences between the mouse skin after HCP treatment and the M group(Figure 4A,B).Pairwise comparisons showed that after feeding HCPs, 4303 genes were significantly expressed in the mice's skin, including 1790 upregulated genes and 2513 downregulated genes(Foldchange>2,p<0.05)(figure 4c).among="" the="" six="" genes="" associated="" with="" skin="" aging="" quantified="" by="" qrt-pcr,="" five="" genes(including="" fos,="" jun,="" cxcl1,="" and="" egr1)were="" downregulated,="" and="" one="" gene="" was="" upregulated(figure="" 4d),="" which="" was="" consistent="" with="" the="" overall="" trend="" of="" transcriptomic="" data.="" the="" rna="" expression="" levels="" of="" fos,="" jun,="" and="" cxcll="" were="" significantly="" upregulated="" in="" damaged="" skin="" compared="" to="" that="" in="" intact="" skin="" [34],="" and="" inhibition="" of="" egr1="" expression="" alleviated="" skin="" inflammation="" [35].="" these="" results="" reflected="" the="" reliability="" of="" transcriptome="" sequencing="" data,="" and="" oral="" cps="" effectively="" alleviated="" skin="">

l'analyse d'enrichissement et l'analyse d'enrichissement de la base de données KEGG ont fourni un soutien pour une enquête plus approfondie sur les fonctions biologiques des DEG. L'analyse GO a montré que les DEG étaient considérablement enrichis dans les processus biologiques tels que la réplication de l'ADN, la régulation de l'hématopoïèse, la régulation de l'activité de l'hydrolase et la production de cytokines ; dans les composants cellulaires, qui comprenaient la vacuole lytique et le lysosome, les gènes contenant du collagène et d'autres gènes apparentés étaient considérablement enrichis ; en termes de fonction moléculaire, l'activité récepteur-ligand, l'activité des cytokines et d'autres gènes apparentés ont été considérablement enrichis (figure 5). L'analyse d'enrichissement KEGG des 20 premières voies de signalisation significativement modifiées par les DEG est illustrée à la figure 5. Interaction cytokine-récepteur, lysosome, interaction ligand-récepteur neuroactif, cycle cellulaire, lupus érythémateux disséminé et voie TGF (p<0.05)were closely="" related="" to="" aging,="" especially="" cytokine-receptor="" interactions,="" lysosomes,="" and="" tgf-βsignaling.="" an="" important="" feature="" of="" cellular="" senescence="" is="" the="" accumulation="" of="" damaged="" organelles="" and="" protein="" aggregates.="" lysosomes="" play="" an="" important="" role="" in="" degrading="" damaged="" organelles="" and="" protein="" aggregates="" in="" senescent="" cells="" [36].="" cytokine-receptor="" interaction="" is="" the="" main="" pathway="" of="" enrichment="" in="" the="" skin="" after="" being="" affected="" by="" various="" factors="" such="" as="" inflammation="" [37],="" sulfur="" mustard="" exposure="" [38],="" and="" terahertz="" pulse="" [39].="" cytokines,="" as="" small="" molecular="" proteins="" synthesized="" and="" secreted="" by="" various="" tissue="" cells,="" maintain="" skin="" homeostasis="" by="" controlling="" the="" balance="" between="" keratinocyte="" proliferation,="" differentiation,="" and="" apoptosis="" through="" complex="" interactions="" with="" growth="" factors="" [40].="" the="" tgf-β="" signaling="" pathway="" is="" also="" important="" for="" regulating="" skin="" aging="" [14].="" gene="" functional="" enrichment="" analysis="" showed="" that="" tgf-β="" was="" highly="" expressed="" during="" cytokine-receptor="" interaction="" and="" in="" the="" tgf-β="" signaling="" pathway.="" tgf-β="" is="" a="" major="" pro-fibrotic="" cytokine="" that="" regulates="" cell="" differentiation="" and="" proliferation="" while="" inducing="" extracellular="" matrix="" protein="" synthesis="" [41.="" therefore,="" we="" verified="" the="" tgf-β="" signaling="" pathway="" and="" some="">

3.4.2. Vérification du mécanisme d'action des PC dans l'atténuation du vieillissement cutané

Pour vérifier le rôle de la voie de signalisation du TGF et de l'interaction des récepteurs de cytokines dans l'atténuation du vieillissement cutané par les PC oraux, une analyse WB a été réalisée pour vérifier le TGF et le facteur de transcription Smad2/3 dans la voie de signalisation du TGF, ainsi que la clé facteur de transcription AP-1(c-Fos et c-Jun) qui régule les cytokines. Le contenu de MMP-1, MMP-3, pro-collagène de type I et I-1 a été déterminé par ELISA. Les résultats de l'analyse WB ont montré que l'expression de TGF-, Smad2 et Smad3 dans le groupe M était significativement inférieure à celle du groupe N(p<0.05). the="" expression="" levels="" of="" tgf-β="" and="" smad3="" were="" significantly="" higher="" in="" mice="" after="" the="" oral="" administration="" of="" cps="" compared="" to="" their="" levels="" in="" group="" m="" mice;="" additionally,="" smad2="" also="" increased="" significantly=""><0.05), except="" for="" in="" the="" lcps="" in="" a="" dose-dependent="" manner="" (figure="" 6).="" on="" the="" contrary,="" the="" expression="" of="" c-fos="" and="" c-jun="" in="" the="" m="" group="" was="" significantly="" higher="" than="" that="" in="" the="" n="" group.="" the="" expression="" of="" c-fos="" and="" c-jun="" in="" the="" cp="" group="" was="" significantly="" lower="" than="" that="" in="" the="" m="" group,="" except="" for="" the="" expression="" of="" c-jun="" in="" the="" lcp=""><0.05), and="" the="" change="" was="" dose-dependent.="" these="" results="" indicated="" that="" the="" tgf-β="" signaling="" pathway="" was="" activated="" and="" ap-1="" was="" inhibited="" after="" feeding="">

La protéine AP-1 est un complexe dimérique des protéines des familles Jun et Fos et est un important régulateur de l'inflammation cutanée et de l'expression des cytokines. Généralement, le complexe composé de c-Jun et de c-Fos présente l'activité transcriptionnelle la plus élevée dans la peau [41, A42]. Les ROS produites dans les cellules cutanées vieillissantes activent d'abord la protéine AP-1, puis régulent les cytokines en aval (telles que IL-1), les MMP et la voie de signalisation du TGF par transcription et traduction, facilitant ainsi le vieillissement cutané [43 ,44]. La réaction de signalisation TGF-/Smad est une voie classique de synthèse du collagène, et le facteur de transcription Smad est au cœur de cette voie de transduction du signal. Le TGF- déclenche la phosphorylation et l'activation de Smad2 et Smad3 en aval en se liant au récepteur, augmentant ainsi la synthèse de COLI [14].

De plus, les résultats ELISA ont montré que la teneur en MMP-1, MMP-3 et IL-l dans la peau du groupe M était significativement plus élevée que celle du groupe N, et la teneur en Type I pro-collagène était significativement plus faible (p<0.05). however,="" the="" contents="" of="" mmp-1,="" mmp-3,="" and="" il-1α(figure="" 3d)in="" the="" skin="" after="" oral="" administration="" of="" cps="" were="" significantly="" lower="" than="" those="" in="" the="" m="" group="" (p=""><0.05); type="" i="" pro-collagen="" increased="" significantly,="" and="" all="" the="" changes="" were="" dose-dependent="" with="" cps="" (figure="" 7).="" mmps="" are="" involved="" in="" the="" decomposition="" of="" skin="" collagen,="" il-1α="" shows="" the="" level="" of="" inflammation="" of="" the="" skin,="" and="" type="" i="" pro-collagen="" reflects="" the="" synthesis="" of="" skin="" collagen.="" accumulating="" evidence="" suggests="" that="" the="" role="" of="" the="" jun/ap-1="" protein="" pathway="" has="" also="" been="" proposed="" to="" regulate="" skin="" inflammation="" [40].="" the="" elisa="" results="" showed="" that="" the="" combined="" treatment="" of="" uv="" and="" d-galactose="" caused="" skin="" collagen="" degradation,="" decreased="" collagen="" synthesis,="" and="" caused="" skin="" inflammation,="" leading="" to="" skin="" aging.="" however,="" these="" changes="" were="" reversed="" after="" the="" oral="" administration="" of="">

En plus des voies ci-dessus, dans cette étude, les gènes régulés positivement après le traitement par CP ont été significativement enrichis dans la voie du lysosome, indiquant que le traitement par CP a activé le lysosome dans la peau (Figure 5). Des études antérieures indiquent que les lysosomes activés éliminent les agrégats et augmentent l'activation des cellules souches neurales sénescentes au cours du vieillissement [45]. En plus de cela, la fonction accrue des lysosomes peut réduire la concentration de ROS intracellulaires pour prévenir la dormance cellulaire. De même, toute diminution de la fonction des lysosomes peut améliorer la concentration intracellulaire en ROS qui favorise finalement la dormance cellulaire [46]. Bien que nous ne l'ayons pas systématiquement vérifié dans cet article, ces résultats et les rapports précédents impliquent que l'activation de la fonction lysosomale peut être le principal moyen pour les PC d'atténuer le vieillissement cutané, et nous continuerons à chercher à le vérifier.

Par conséquent, cette étude a montré que les PC alimentaires pouvaient atténuer le vieillissement cutané induit par les UV et le D-galactose de manière dose-dépendante. Les PC atténuent le vieillissement cutané en abaissant les niveaux d'oxydation de la peau, en inhibant l'expression des facteurs clés de transcription AP-1(c-Jun et c-Fos), en activant la voie de signalisation TGF-/Smad pour favoriser la synthèse du collagène, en inhibant l'expression de MMP-1 et MMP-3 (qui inhibent la dégradation du collagène) et inhibent l'inflammation cutanée pour atténuer le vieillissement cutané (Figure 8). De plus, nos constatations dans l'actuel

4. Conclusions

En résumé, cette étude a confirmé qu'une supplémentation alimentaire en peptides de collagène d'os de poulet pourrait atténuer de manière significative le vieillissement cutané induit par le rayonnement ultraviolet et le D-galactose par de multiples voies, notamment la promotion de la synthèse de pro-collagène, l'inhibition de la dégradation du collagène, l'amélioration du niveau d'antioxydant de la peau et l'inhibition inflammation; le soulagement était dose-dépendant avec les PC. Une enquête détaillée a montré que les PC réduisent d'abord le niveau d'oxydation de la peau, inhibent l'expression du facteur clé de transcription AP -1 (c-Jun et c-Fos), puis activent la voie de signalisation TGF-/Smad pour favoriser la synthèse du collagène, inhibent l'expression de MMP-1 et MMP-3 pour inhiber la dégradation du collagène et inhibent l'inflammation cutanée pour atténuer le vieillissement cutané chez la souris. De plus, l'activation des lysosomes peut également être la principale voie des PC pour atténuer le vieillissement cutané, ce qui mérite une recherche et une vérification de suivi. Ces résultats fournissent une base théorique pour la mise en œuvre de peptides de collagène pour atténuer le vieillissement cutané et élargir la portée de l'utilisation complète des sous-produits animaux dans les aliments fonctionnels.

Contributions de l'auteur : CC a conçu, mesuré et rédigé le manuscrit ; ZX et HT ont conçu et révisé le manuscrit ; YL a fourni des conseils méthodologiques ; CG et YW ont révisé le manuscrit. Tous les auteurs ont lu et accepté la version publiée du manuscrit.

Cet article est extrait de Nutrients 2022, 14, 1622. https://doi.org/10.3390/nu14081622 https://www.mdpi.com/journal/nutrients