Screening Methods for Anti-senescence Activity in Dermal Fibroblasts under Pyruvate-deprivation Conditions
저자
Kil, In Sup ; Shim, Jinsup ; Cho, Gayoung ; Choi, Sowoong ; Son, Eui Dong ; Kim, Hyoung-June
발행기관
학술지명
Korean journal of cosmetic science(Korean Journal of Cosmetic Science)
권호사항
발행연도
2019
작성언어
English
주제어
자료형태
학술저널
수록면
1-9(9쪽)
제공처
The identification of compounds with anti-senescence activity in cell culture system is a first step in aging research. Given that pyruvate can be used energy source by conversion to acetyl-CoA in mitochondria, and protects cultured cell from various stress-induced cell damage and cell death, synthetic media (e.g., DMEM) often includes 1 mM pyruvate, which is very higher than the pyruvate concentration in human blood (approximately 30 M). However, the use of medium containing high concentration of pyruvate is not suitable for screening anti-senescence compounds, because pyruvate also protects against the cellular senescence of primary human dermal fibroblasts (NHDFs) through NAD+ generated during conversion to lactate. In this study, four extracts, i.e., Sprouted seed and fruit complex, Poncirus trifoliata fruit extract, Jaum balancing complex, and Prunus mume extract were used for evaluation of different anti-senescence effect in the absence or presence of 0.1 mM pyruvate, similar to the physiological pyruvate concentration. The senescence in NHDFs cultured with DMEM in the presence of 0.1 mM pyruvate (approximately the physiological concentration in human blood) is accelerated, as observed in pyruvate deprivation conditions. The cytotoxicity of the Poncirus trifoliata fruit extract was protected by pyruvate, and Jaum balancing complex and Prunus mume extract had anti-senescence activity in the presence of 0.1 mM pyruvate, but not in the absence of pyruvate. Given that pyruvate is a powerful protector against both cytotoxicity and cellular senescence, the screening of candidate agents for anti-senescence in high pyruvate conditions using an in vitro cell culture system is not valid. Therefore, we recommend the use of a low concentration of pyruvate to evaluate the anti-senescence effects of candidates, which is more similar to in vivo aging conditions than excessive stress-induced senescence models, to exclude the effect of excessive pyruvate in vitro.
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