Melanogenesis-promoting effect of Cirsium japonicum flower extract in vitro and ex vivo.

ABSTRACT

OBJECTIVE: In this study, we examined the effect of C. japonicum flower extract (CFE) on melanogenesis and its mechanism in vitro and ex vivo. METHODS: The effect of CFE on melanogenesis was investigated with lightly (HEMn-LP) and moderately (HEMn-MP) pigmented normal human melanocytes, reconstituted three-dimensional skin (3D skin) model and ex vivo human hair follicles. The melanogenesis-inducing effect of CFE was evaluated using melanin content and intracellular tyrosinase activity assay. The amount and type of eumelanin and pheomelanin were analysed by using HPLC method. The mechanism involved in the effect of CFE on hyperpigmentation was explored by cyclic adenosine monophosphate (cAMP) immunoassay and western blot analysis for tyrosinase, microphthalmia-associated transcription factor (MITF) and phosphorylated CRE-binding protein (pCREB) expression. The degree of pigmentation in 3D skin and L-values were measured using a CR-300 chroma meter. The amount of dissolved melanin was measured using a spectrophotometer. The content of melanin in the hair follicles was evaluated by Fontana Masson staining. RESULTS: C. japonicum flower extract significantly increased the melanin content and cellular tyrosinase activity in both HEMn-LP and HEMn-MP cells. The markers of pheomelanin and eumelanin in HEMn-LP and HEMn-MP were also increased by CFE. We observed that CFE treatment on melanocytes increased intracellular cAMP with inducing pCREB and up-regulating the protein levels of TYR and MITF. Furthermore, CFE considerably increased the melanin content in a 3D skin model and ex vivo human hair follicles. CONCLUSIONS: These results suggest that CFE exerts hyperpigmentation activity through cAMP signalling in human melanocytes that it can improve follicular depigmentation and vitiligo by stimulating the melanin synthesis.

OBJECTIF Dans cette étude, nous avons examiné l'effet de l'extrait de fleur de C. japonicum (EFC) sur la mélanogenèse et son mécanisme in vitro et ex vivo. MÉTHODES L'effet du EFC sur la mélanogenèse a été étudié avec des mélanocytes humains normaux légèrement (HEMn-LP) et modérément (HEMn-MP) pigmentés, un modèle de peau reconstituée en 3 dimensions (peau 3D) et des follicules pileux ex vivo. L'effet inducteur de la mélanogénèse de la EFC a été évalué en utilisant la teneur en mélanine et le dosage de l'activité de la tyrosinase intracellulaire. La quantité et le type d'eumélanine et de phéomélanine ont été analysés en utilisant la méthode HPLC. Le mécanisme impliqué dans l'effet de la EFC sur l'hyperpigmentation a été exploré par immunoessai à l'adénosine monophosphate cyclique (AMPc) et Western blot pour l'expression de la tyrosinase, du facteur de transcription associé à la microphtalmie (MITF) et l'expression de la protéine CREB phosphorylée. Le degré de pigmentation de la peau 3D, les valeurs L ont été mesurées à l'aide d'un chromamètre CR-300. La quantité de mélanine dissoute a été mesurée à l'aide d'un spectrophotomètre. La teneur en mélanine des follicules pileux a été évaluée par coloration Fontana Masson. RÉSULTATS EFC a augmenté de manière significative la teneur en mélanine et l'activité de la tyrosinase cellulaire dans les cellules HEMn-LP et HEMn-MP. Les marqueurs de phéomélanine et d'eumélanine dans HEMn-LP et HEMn-MP ont également été augmentés par EFC. Nous avons observé que le traitement EFC sur les mélanocytes augmentait l'AMPc intracellulaire en induisant pCREB et en régulant à la hausse les niveaux de protéines de TYR et MITF. De plus, le EFC a considérablement augmenté la teneur en mélanine dans un modèle de peau 3D et dans les follicules pileux humains ex vivo. CONCLUSIONS: Ces résultats suggèrent que la EFC exerce une activité d'hyperpigmentation via la signalisation de l'AMPc dans les mélanocytes humains qu'elle peut améliorer la dépigmentation folliculaire et le vitiligo en stimulant la synthèse de mélanine.