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Cutaneous delivery of [1-(4-chloro-3-nitrobenzenesulfonyl)-1H-indol-3-yl]-methanol, an indole-3-carbinol derivative, mitigates psoriasiform lesion by blocking MAPK/NF-κB/AP-1 activation - 01/10/19

Doi : 10.1016/j.biopha.2019.109398 
Jing-Ru Weng a, b, c, Tse-Hung Huang d, e, f, g, Zih-Chan Lin h, Ahmed Alalaiwe i, Jia-You Fang j, k, l,
a Department of Marine Biotechnology and Resources, National Sun Yat-sen University, Kaohsiung, Taiwan 
b Doctoral Degree Program in Marine Biotechnology, National Sun Yat-sen University, Kaohsiung, Taiwan 
c Department of Medical Research, China Medical University Hospital, Taichung, Taiwan 
d Department of Traditional Chinese Medicine, Chang Gung Memorial Hospital, Keelung, Taiwan 
e School of Traditional Chinese Medicine, Chang Gung University, Kweishan, Taoyuan, Taiwane 
f Graduate Institute of Health Industry Technology, Chang Gung University of Science and Technology, Kweishan, Taoyuan, Taiwan 
g School of Nursing, National Taipei University of Nursing and Health Sciences, Taipei, Taiwang 
h Graduate Institute of Biomedical Sciences, Chang Gung University, Kweishan, Taoyuan, Taiwan 
i Department of Pharmaceutics, College of Pharmacy, Prince Sattam Bin Abdulaziz University, Al Kharj, Saudi Arabia 
j Pharmaceutics Laboratory, Graduate Institute of Natural Products, Chang Gung University, Kweishan, Taoyuan, Taiwan 
k Research Center for Food and Cosmetic Safety and Research Center for Chinese Herbal Medicine, Chang Gung University of Science and Technology, Kweishan, Taoyuan, Taiwan 
l Department of Anesthesiology, Chang Gung Memorial Hospital, Kweishan, Taoyuan, Taiwan 

Corresponding author at: Pharmaceutics Laboratory, Graduate Institute of Natural Products, Chang Gung University, 259 Wen-Hwa 1stRoad, Kweishan, Taoyuan, 333, TaiwanPharmaceutics LaboratoryGraduate Institute of Natural ProductsChang Gung UniversityKweishan, TaoyuanTaiwan

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Abstract

[1-(4-chloro-3-nitrobenzenesulfonyl)-1H-indol-3-yl]-methanol (CIM) has been used as a bioactive agent for inhibiting tumor growth and angiogenesis via mitogen-activated protein kinase (MAPK) and NF-κB blocking. The present work was undertaken to investigate the potential of CIM against psoriasis using imiquimod (IMQ)-stimulated psoriasis-like mouse and in vitro HaCaT keratinocytes as the models. We demonstrated that topical CIM treatment reduced IMQ-activated scaling, erythema, and barrier dysfunction. This compound also restrained the recruitment of neutrophils. The cytokines, including TNF-α, IL-1β, IL-6, and IL-17 in psoriasiform skin, can be attenuated to normal baseline by CIM. Topically applied CIM can be easily delivered into skin based on the affinity with stratum corneum (SC) ceramides. IMQ intervention increased the permeability by 3-fold as compared to healthy skin. CIM ameliorated psoriatic lesion without incurring overt signs of irritation. Both TNF-α and IMQ were employed as the stimulators to activate HaCaT for reciprocal elucidation of the mechanism of action. CIM inhibited the overexpression of IL-1β, IL-6, and IL-24 in HaCaT. CIM exerted anti-inflammatory activity by suppressing the phosphorylation of NF-κB and activator protein-1 (AP-1) through MAPK pathways. Our results indicate that CIM has potential as the antipsoriatic molecule. The detailed signaling pathways still need further investigation.

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Abbreviations : AP-1, CIM, ERK, GAPDH, HaCaT, H&E, IL, IMQ, JNK, Ly6G, MAPKs, PASI, SC, TEWL, TLR, TNF-α

Keywords : [1-(4-chloro-3-nitrobenzenesulfonyl)-1 H-indol-3-yl]-methanol, Psoriasis, Topical delivery, Keratinocyte, MAPK, NF-κB


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Vol 119

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