細胞内亜鉛の増加は、ヒトメラニン細胞のミトコンドリアおよびエンドリソソーム活性だけでなく、増殖性シグナル伝達を促進します

背景/目的：亜鉛（Zn）は、さまざまな生物学的プロセスに皮膚細胞が必要とする重要な微量電気材です。メラニン細胞の増殖と恒常性におけるZnの役割は、これまで調査されていません。 方法：ヒト真皮メラニン細胞は患者から分離され、その増殖活性は総Zn含有量と不安定なZn含有量の両方とともに決定されました。その後、皮膚メラニン細胞が外部Znに曝露すると、増殖およびZn含有量の変化が決定されました。増殖に関連するタンパク質（免疫ブロッティングとデンシトメトリーによって決定）の発現を測定することを目的とした、さらに詳細な分析が行われました。また、ミトコンドリアの生合成と膜潜在性（蛍光ベースのセロメトリ測定）の変化とともに、エンドロオリムイベントの拡大腫型の拡張腫菌の拡張性（蛍光ベースの細胞測定）の変化（蛍光ベースの細胞測定）とともに変化します。リソソーム照合非蛍光基質）。 結果：ヒト皮膚メラノサイトは、外部から添加されたZNを蓄積します。これは、その損傷または増殖活性を依存的に用量に促進するプロセスです。増殖の増強には、タンパク質AKT3、ERK1/2、C-MYCおよびCYCDの発現の増加が伴います。さらに、Zn濃縮メラノサイトは、ミトコンドリアの生合成が強化され、個々のミトコンドリアが安定したミトコンドリア膜電位を持ち、ATPおよびスーパーオキシドレベルの上昇を示すことを示します。さらに、外部曝露とZnはリソソーム/メラノソームに入り、その活性はオートファジーのプロセスとともに刺激されます。 結論：メラニン細胞のユニークなZn依存性刺激の決定、特に細胞のミトコンドリアおよびリソソーム/メラノソーム活性の増強は、メラノマゲスのプロセスにおける一連のステップを追跡する際に重要であることが証明されるかもしれません。

BACKGROUND/AIMS: Zinc (Zn) is an important microelement required by skin cells for a variety of biological processes. The role of Zn in melanocyte proliferation and homeostasis has to date not been investigated. METHODS: Human dermal melanocytes were isolated from patients and their proliferative activity determined along with both total and labile Zn content. Subsequently, changes in proliferation as well as in Zn content were determined upon exposure of the dermal melanocytes to external Zn. Further in-depth analyses were undertaken aimed at measuring the expression of proliferation-related proteins (determined by immunoblotting and densitometry), as well as changes in mitochondrial biogenesis and membrane potential (assessed by fluorescence-based cellometry) along with endolysosomal activity (determined by spectrofluorimetrically-measured elevation in fluorescence of lysosomal-aimed non-fuorescent substrate). RESULTS: Human skin melanocytes accumulate externally added Zn, a process which dose-dependently enhances their injury or proliferative activity. Enhanced proliferation is accompanied by an increased expression of the proteins AKT3, ERK1/2, c-MYC and CYCD. In addition, Zn-enriched melanocytes exhibit enhanced mitochondrial biogenesis, with individual mitochondria possessing stabilized mitochondrial membrane potential as well as showing elevated ATP and superoxide levels. Moreover, upon external exposure, Zn enters lysosomes/melanosomes, the activity of which is stimulated along with the process of autophagy. CONCLUSION: The determination of the unique Zn-dependent stimulation of melanocytes and in particular the enhancement of the cells' mitochondrial as well as lysosomal/melanosomal activities may prove important in tracing the sequence of steps in the process of melanomagenesis.