Водная дисперсия немодифицированного фуллерена C60: стимуляция роста волос и изучение новой молекулярной мишени для взаимодействия
2026-08-29 19:58
Выпадение волос (алопеция) является распространенным заболеванием, вызванным прерыванием цикла производства волос в организме. Эта патология негативно влияет на психоэмоциональное состояние пациентов и значительно снижает качество их жизни. Доступные в настоящее время медицинские методы лечения (включая терапию миноксидилом) эффективны для остановки прогрессирования заболевания; однако в лучшем случае они позволяют только частичное восстановление волос. Значительный клинический результат наблюдается только при регулярном употреблении наркотиков. По-прежнему существует большой интерес к поиску новых препаратов для лечения алопеции. В этом исследовании мы стремились изучить влияние водной дисперсии немодифицированного фуллерена C60 (ADF) на рост волос. ADF, произведенный по уникальной технологии, является биосовместимым и нетоксичным. Мышей Nu/nu вводили подкожно (2 мкг/животное) каждые два дня в течение 11 дней с ADF и, в целях контроля, фосфатно-буферизованным физиологическим раствором (PBS). Было показано, что ADF стимулирует рост волос. Гистологический анализ участков кожи мышей nu/nu показал, что животные, получавших ADF, имели значительно больше (примерно в два раза больше) волосяных фолликулов в фазе анагена по сравнению с мышами, получавшими PBS. Влияние на рост волос сохранялось даже после прекращения введения АДФ. Анализ экспрессии генов показал, что ADF повлиял на сигнальный путь Wnt, увеличил экспрессию фактора Wnt10b (семейство сайтов интеграции вируса опухоли молочной железы мыши без крылатого типа, член 10B), ангиогенетических факторов и пониженных уровней фактора некроза опухоли. Мы предполагаем, что механизм действия ADF, вероятно, связан с его способностью привлекать макрофаги к микросреде волосяного фолликула и способствовать их поляризации до фенотипа M2. Кроме того, используя молекулярное моделирование, мы попытались обосновать нашу гипотезу о взаимодействии АДФ с рецептором аденозина А2А, что может вызвать снижение производства альфа-фактора некроза опухоли. Таким образом, ADF может стать перспективным препаратом для разработки новых подходов к лечению алопеции, связанной с иммунными расстройствами.
Заявление о конфликте интересов. NS является руководителем компании (Ltd C60Bio), которая производит водный раствор фуллерена C60 и косметику на его основе. Соавторы статьи (SA, ET, NS и MK) являются изобретателями патента на метод получения высококонцентрированного водного раствора фуллерена. Остальные авторы заявляют, что у них нет никаких конфликтов интересов, о которых можно было бы заявить. Авторы, связанные с российскими учреждениями, заявляют, что они подготовили эту статью в своем личном качестве и/или работают в академических или исследовательских учреждениях, где исследования или образование являются основной функцией.
Рисунок 1 ADF стимулирует рост волос. (a) Гистологические особенности обработанных ADF- и PBS участков кожи у мышей nu/nu. (b) Количество активного HF (волосяные фолликулы/мм2) на гистологическом участке кожи. Мышам Nu/nu вводили ADF s.c. (2 мкг/животное на инъекцию (в объеме PBS 100 мкл)) («ADF s.c.») и PBS s.c. (в том же объеме (100 мкл)) («PBS s.c.») на 1-й, 3, 5, 7, 9 и 11-й дни (на 14-й день были собраны образцы кожи для анализа). Срезы кожи были окрашены гематоксилин-эозином и осмотрены при ×100. Шкала: 20 мкм. Среднее ± SEM, *—p < 0,05.
Рисунок 2 Сохраненный эффект ADF после прекращения инъекций. Мышам nu/nu вводили ADF s.c. (2 µg/животное на инъекцию (в объеме PBS 100 мкл)) («ADF s.c.») и PBS (в том же объеме (100 мкл)) s.c. («PBS s.c.») каждые два дня в течение 33 дней. Мыши nu/nu были сфотографированы на 22-й день, на 37-й день (4 дня после последнего введения ADF), на 40-й день (7 дней после последнего введения ADF) и на 79-й день (через 46 дней после последнего введения ADF).
Рисунок 3 Экспрессия мРНК в коже кожных тканей мышей BALB/c и nu/nu. (a) мРНК Wnt10b в коже мышей BALB/c и nu/nu; (b) Экспрессия генов Tnfα и Adora2A в образцах кожи мышей BALB/c и nu/nu; (c) Экспрессия генов ангиогенетических факторов (EGF, VEGF-A, bFGF) в образцах кожи мышей BALB/c и nu/nu. «ADF s.c.» — мыши, обработанные ADF s.c., «PBS s.c.» — мыши, обработанные с помощью PBS s.c., «ADF e.c.» — мыши, обработанные ADF e.c., «PBS e.c.» — мыши, обработанные с помощью PBS e.c. ; Среднее ± SEM, *—p < 0,05, **—p < 0,01,
Рисунок 4 Прогнозируемые «карманы» с связыванием лигандов с ADORA2A, полученными из Proteins Plus («https://proteins.plus/» (доступ 1.03.2025)) были обработаны DoGSiteScorer3 (обнаружение сайта связывания). (a) Два прогнозируемых «кармана» связывания лигандов ADORA2A для фуллерена C60 (оранжевые и светло-зеленые сетки карманов «P1» и «P2»). (b) Три предсказанных связывающих «кармана» ADORA2A для аденозина (оранжевые, светло-зеленые и розовые сетчатые сетки карманов «P1», «P2» и «P3»).
Рисунок 5 Схема предлагаемого механизма биологической активности фуллерена C60 для стимуляции роста волос и уменьшения воспаления. Надписи, выделенные синим цветом, указывают на уменьшение показателя; надписи, выделеные красным цветом, указывают на увеличение показателя. ADORA2A - аденозиновый рецептор A2A; ROS - реактивные формы кислорода; DPC - дермальные клетки сосочка; LPO - перекисное окисление липидов; M2 - макрофаги фенотипа M2; TNFα - фактор некроза опухоли; ATP - аденозин трифосфат; TGFβ - трансформирующий фактор роста бета; IL-10 - интерлейкин-10; NRF2 - ядерный фактор эридно-связанный фактор 2; NF-κB - ядерный фактор каппа - световая цепочка - усилитель активированных В-клеток; IL-1β - интерлейкин-1β; EGF - эпидермальный фактор роста; VEGF-A - фактор роста сосудистого эндотелия альфа.
Рисунок 6 (a) Уровень выражения Ccl2. Mφ-макрофаги были инкубированы без ADF; Mφ+C60-макрофаги были инкубированы в присутствии ADF. Данные показаны как средним ± SD (n = 6). (b,c) Влияние ADF на поляризацию макрофагов. Данные представлены в виде соотношения CCR7+ к CD206+. M1—Mφ с добавлением LPS и IFNγ, M2—Mφ с добавлением IL-4 и IL-13. Данные показаны как среднее ± SD (n = 4). *—p < 0,05.