Analysis of metabolic changes in murine hair follicles treated with Procyanidin-B2 rich nutraceuticals by DI-MRMS
Aplikace | 2019 | BrukerInstrumentace
Androgenetická alopecie postihuje přibližně polovinu dospělé populace a negativně ovlivňuje kvalitu života. Tradiční farmakologické přístupy jako finasterid či minoxidil často dosahují plató účinku a mohou vyvolávat nežádoucí příznaky. Nutriceutika bohatá na Procyanidin-B2, například extrakt z jablek Annurca, se jeví jako slibná alternativa díky protizánětlivým a antioxidačním vlastnostem a podpoře růstu vlasů in vitro i in vivo, avšak jejich vliv na metabolismus vlasových folikulů nebyl dosud detailně prozkoumán.
Cílem studie bylo objasnit metabolické změny ve vlasových folikulech myší ošetřených lokálně aplikovaným nutriceutikem obsahujícím Procyanidin-B2 (Annurca apple extract, AAE). Pro toto účely autoři využili přímou infuzi do magnetické rezonanční hmotnostní spektrometrie (DI-MRMS) a statistickou analýzu dat, aby identifikovali a kvantifikovali klíčové metabolity, jejichž modifikace by mohla vysvětlit stimulaci růstu vlasů.
Vzorek: Vlasové folikuly izolované z kůže C57/BL6 myší (7 týdnů) ošetřených 4 týdny dvakrát týdně kosmetickou pěnou s AAE nebo placebo.
Extrakce: Folikuly homogenizovány v methanol/voda (80:20), centrifugace 10 000 g, supernatant uchován při –80 °C.
Analytika: Přímá infuze ESI do MRMS solariX XR 7 T (Bruker). Průtok 2 μL/min, režimy pozitivity a negativity, m/z rozsah 100–1500, akumulace 20 ms, 32 scany, rozlišení 2 M datových bodů, kalibrace NaTFA.
Zpracování dat: MetaboScape 4.0, přesná monoisotopová data, HMDB banky, bucket filtr 75 %, rozlišení 1 mDa, ANOVA a Bonferroni post-test ve Statistica®.
- DI-MRMS umožnila identifikaci více než 15 klíčových metabolit s průměrnou chybou < 0,2 ppm.
- PLS-DA analýza prokázala jasné oddělení vzorků ošetřených AAE a placebo.
- Zvýšená hladina glutaminu, glycinu a ribulosa-5-fosfátu indikovala blokaci pentóz-fosfátové cesty ve prospěch akumulace aminokyselin pro keratinogenezi.
- Snížení intracelulárního glutathionu a nukleotidů naznačuje sníženou syntézu nukleových kyselin a preferenci aminokyselin pro proteosyntézu.
- Metabolický posun podporuje raný přechod vlasových folikulů z telogenu do anagenu a zvýšenou biosyntézu keratinu.
Studie prokázala, že lokální aplikace nutriceutika bohatého na Procyanidin-B2 významně modifikuje metabolismus vlasových folikulů ve prospěch akumulace aminokyselin pro keratinogenezi. DI-MRMS je efektivní nástroj pro rychlou a přesnou analýzu metabolitů a otevírá nové možnosti ve výzkumu a vývoji kosmetických a nutraceutických produktů. Další práce by měly ověřit zjištění na širším souboru a u různých zdrojů Procyanidinu.
LC/MS, LC/Ultra-HRMS
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceBruker
Souhrn
Význam tématu
Androgenetická alopecie postihuje přibližně polovinu dospělé populace a negativně ovlivňuje kvalitu života. Tradiční farmakologické přístupy jako finasterid či minoxidil často dosahují plató účinku a mohou vyvolávat nežádoucí příznaky. Nutriceutika bohatá na Procyanidin-B2, například extrakt z jablek Annurca, se jeví jako slibná alternativa díky protizánětlivým a antioxidačním vlastnostem a podpoře růstu vlasů in vitro i in vivo, avšak jejich vliv na metabolismus vlasových folikulů nebyl dosud detailně prozkoumán.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo objasnit metabolické změny ve vlasových folikulech myší ošetřených lokálně aplikovaným nutriceutikem obsahujícím Procyanidin-B2 (Annurca apple extract, AAE). Pro toto účely autoři využili přímou infuzi do magnetické rezonanční hmotnostní spektrometrie (DI-MRMS) a statistickou analýzu dat, aby identifikovali a kvantifikovali klíčové metabolity, jejichž modifikace by mohla vysvětlit stimulaci růstu vlasů.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorek: Vlasové folikuly izolované z kůže C57/BL6 myší (7 týdnů) ošetřených 4 týdny dvakrát týdně kosmetickou pěnou s AAE nebo placebo.
Extrakce: Folikuly homogenizovány v methanol/voda (80:20), centrifugace 10 000 g, supernatant uchován při –80 °C.
Analytika: Přímá infuze ESI do MRMS solariX XR 7 T (Bruker). Průtok 2 μL/min, režimy pozitivity a negativity, m/z rozsah 100–1500, akumulace 20 ms, 32 scany, rozlišení 2 M datových bodů, kalibrace NaTFA.
Zpracování dat: MetaboScape 4.0, přesná monoisotopová data, HMDB banky, bucket filtr 75 %, rozlišení 1 mDa, ANOVA a Bonferroni post-test ve Statistica®.
Hlavní výsledky a diskuse
- DI-MRMS umožnila identifikaci více než 15 klíčových metabolit s průměrnou chybou < 0,2 ppm.
- PLS-DA analýza prokázala jasné oddělení vzorků ošetřených AAE a placebo.
- Zvýšená hladina glutaminu, glycinu a ribulosa-5-fosfátu indikovala blokaci pentóz-fosfátové cesty ve prospěch akumulace aminokyselin pro keratinogenezi.
- Snížení intracelulárního glutathionu a nukleotidů naznačuje sníženou syntézu nukleových kyselin a preferenci aminokyselin pro proteosyntézu.
- Metabolický posun podporuje raný přechod vlasových folikulů z telogenu do anagenu a zvýšenou biosyntézu keratinu.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá a spolehlivá platforma pro profilování intracelulárních metabolit vlasových folikulů.
- Možnost včasného vyhodnocení účinnosti nutraceutik in vivo.
- Uplatnění v kosmetickém výzkumu, vývoji produktů a QA/QC laboratoří.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Studium širšího souboru zvířecích modelů a lidských vzorků pro validaci závěrů.
- Kombinace DI-MRMS s dalšími technikami (LC-MS, NMR) pro komplexní metabolomiku.
- Vývoj personalizovaných dermokosmetických přípravků na základě metabolického profilu pokožky.
Závěr
Studie prokázala, že lokální aplikace nutriceutika bohatého na Procyanidin-B2 významně modifikuje metabolismus vlasových folikulů ve prospěch akumulace aminokyselin pro keratinogenezi. DI-MRMS je efektivní nástroj pro rychlou a přesnou analýzu metabolitů a otevírá nové možnosti ve výzkumu a vývoji kosmetických a nutraceutických produktů. Další práce by měly ověřit zjištění na širším souboru a u různých zdrojů Procyanidinu.
Reference
- Sonthalia S, Daulatabad D, Tosti A (2016) Hair Restoration in Androgenetic Alopecia: Looking Beyond Minoxidil, Finasteride and Hair Transplantation. Journal of Cosmetics, 2, 1–13.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Bruker MRMS Applications Handbook
2020|Bruker|Příručky
MRMS Applications Handbook Cutting-Edge Research in MALDI Imaging, Metabolomics/Phenomics, Native MS and Petroleomics Innovation with Integrity MRMS Dear Mass Spec Customer, Thank you for your interest in Bruker's scimaX® and solariX-series instruments. Powered by MRMS (Magnetic Resonance Mass Spectrometry), this…
Klíčová slova
maldi, maldiimaging, imagingmrms, mrmsbruker, brukermass, masssolarix, solarixmolecular, molecularwere, werespectrometry, spectrometrytissue, tissuedaltonics, daltonicsreserves, reservescontinually, continuallymetabolites, metabolitesicr
Elucidation of metabolic changes in HFD-ApoE–/– model by SP6 peptide: A flow injection analysis magnetic resonance mass spectrometry (FIA-MRMS) study
2021|Bruker|Aplikace
Elucidation of metabolic changes in HFD-ApoE–/– model by SP6 peptide: A flow injection analysis magnetic resonance mass spectrometry (FIA-MRMS) study Natural peptides have emerged as an attractive option for the treatment of cardiovascular diseases. A novel peptide from Spirulina Platensis…
Klíčová slova
glycerophosphocholines, glycerophosphocholinesmrms, mrmssphingomyelins, sphingomyelinsvip, vipapoe, apoeatherosclerotic, atheroscleroticfia, fiatricarboxylic, tricarboxylicdiet, dietmetaboscape, metaboscapemetabolites, metabolitesglycerophospholipids, glycerophospholipidsscores, scorestreated, treatedarylsulfates
Metabolomics: Multi-tissue analysis exploring disruption of the gut-brain axis caused by bacterial infection and treatment
2022|Shimadzu|Postery
Multi-tissue analysis exploring disruption of the gut-brain axis caused by Olga Deda ; Emily G Armitage ; Melina Kachrimanidou ; Neil Loftus ; Helen Gika bacterial infection and treatment 1 2 3 2 1 1School of Medicine and CIRI BIOMIC_AUTh,…
Klíčová slova
spectrum, spectrumfaecal, faecalhilic, hilicgut, gutlibrary, libraryacetylcarnitine, acetylcarnitinecaecal, caecalcreatine, creatineuninfected, uninfectedcytidine, cytidineuntreated, untreatedreverse, reverseextracts, extractsbrain, brainmetronidazole
Ethanol-induced metabolomic differences in mice using HRAM Q-TOF analysis
2019|Shimadzu|Postery
PO-CON1887E Ethanol-induced metabolomic differences in mice using HRAM Q-TOF analysis ASMS 2019 Stephane Moreau1, Georgios Theodoridis2, Helen G. Gika3, Ian D Wilson4, Emily Armitage5, Olga Deda3, Christina Virgiliou2, Neil Loftus5 1 Shimadzu Europe GmbH, Duisburg, Germany 2 Department of Chemistry,…
Klíčová slova
ethanol, ethanolmice, micemetabolomic, metabolomicinduced, inducedtreated, treatedhram, hrambrain, braindha, dhatof, tofexposure, exposuredifferences, differencesacute, acuteadenosine, adenosinedocosahexaenoic, docosahexaenoiccontrol