开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
- 课题背景
硒元素是人和动物所必需的微量元素,具有多种重要的生物学功能,硒主要以无机硒和有机硒存在于自然界中,而针对有机硒,我们主要研究的是硒蛋白,与无机硒相比,硒蛋白具有毒性小、吸收率高、生物利用率高、对环境污染小等优点[1],而双歧杆菌是一种肠道益生菌,双歧杆菌具有多种益生效果,对宿主具有生物屏障、营养、免疫、延缓衰老、抗肿瘤等生理作用。富硒双歧杆菌具有有机硒和益生菌的双重作用,能够同时发挥两者的保健功能。
黑色素细胞是一种皮肤里特殊的细胞,位于表皮最底层的基底细胞层中,源于神经嵴细胞[2]。它产生黑色素,传递给周围的角质形成细胞。黑色素停留在这些角质形成细胞的细胞核上起保护作用,防止染色体受到光线辐射受损。黑色素细胞癌变产生黑色素瘤细胞。
目前富硒双歧杆菌是国内外医学、营养及保健等行业研究的热点之一。本课题以富硒双歧杆菌为研究对象并对其中的硒蛋白进行提取,以此来研究硒蛋白对黑色素瘤细胞活性的影响,从而挖掘富硒双歧杆菌在美白方面的潜在功效,为富硒双歧杆菌在美白产品上的应用和开发起到指导性作用。
硒蛋白对黑色素瘤细胞的活性可能是通过抑制黑色素的合成来实现的,黑色素的合成过程如下:首先酪氨酸通过羟基化作用可转变为多巴,多巴被氧化为多巴醌,后者在半胱氨酸的作用下被化学修饰并且聚合成嗜黑素。半胱氨酸被逐步消耗,多巴醌能自然地形成多巴色素,后者失去羧基并形成 5,6-二羟吲哚DHI。部分多巴色素的羧基转换为二羟吲哚-2-羧酸,这是第三种黑素形式[3]。
人们对于黑色素瘤细胞的研究重点主要在于如何抑制黑色素的产生。黑色素的合成必须有3种物质参与:合成黑色素的主要原料酪氨酸(tyrosine,Tyr);催化酪氨酸转变为黑色素的主要限速酶酪氨酸酶(tyrosinase,Tyr)以及参与此催化过程的氧元素[4]。所以基于黑色素合成过程的机理,人们首先想到的是以酪氨酸酶抑制剂和氧自由基清除剂作为美白产品,从而开发出了一系列酪氨酸酶活性抑制剂如熊果苷、曲酸、甲基龙胆酸、皮质类固醇、氢醌等和自由基清除剂:超氧化物歧化酶、生育酚等。
由于黑色素的形成主要发生在黑色素细胞内,对黑色素细胞内的黑色素形成机理的深入研究表明,黑色素的形成主要是由黑色素细胞内的四种酶:酪氨酸酶、多巴异构酶(TRP-2)、过氧化物酶、5, 6-二羟基吲哚- 2-羧酸即DHICA氧化酶(TRP-1)等酶单独或协同作用的结果。而要实现皮肤的真正美白,对多种黑色素形成酶的抑制就显得至关重要。目前除了对酪氨酸酶抑制剂的研究较多外,有关多巴色素异构酶抑制剂的研究较少,已知的相关抑制剂有:曲酸及其衍生物、甘草素等黄酮化合物[5]。而另外两种酶的相关的美白剂的开发尚未见报道[6]。
目前已知的黑色素胞外抑制剂有:绿茶提取物(green tea extracts),该类物质不抑制内皮素的生成,但可有效地抑制成熟的黑色素颗粒从黑色素细胞到角质细胞的传递,从而达到抑制黑色素的目的;内皮素拮抗剂:其抑制角质细胞中内皮素的生成,从根本上切断成熟的黑色素颗粒由黑色素细胞到角质细胞的传递,从而达到抑制黑色素的目的[6];黑素细胞毒性剂: 4-羟基苯甲醚、N-乙酰基- 4- S半胱氨基酚等;黑素运输阻断剂:维A酸和壬二酸等[7]。
综合文献对黑色素合成及其抑制剂作用机制的研究,为我们进一步探究富硒双歧杆菌蛋白对黑色素瘤细胞活性影响的机制提供了思路。
- 要解决的问题
1.黑色素瘤细胞的培养:以实验室现有的黑色素瘤细胞进行培养,包括细胞复苏,传代,冻存等操作获得可用于实验的状态良好且稳定的黑色素瘤细胞。
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