Retinoic acid liposome-hydrogel: preparation, penetration through mouse skin and induction of F9 mouse teratocarcinoma stem cells differentiation

ABSTRACT

Retinoic acid (RA), a metabolite of retinol, is one of the most biologically active forms of retinoid and plays vital roles in embryonic development and in the regulation of cell proliferation and differentiation. Knowing that liposomes simulate cell membranes and that hydrogel is an ideal delivery vehicle for topical medicine, liposome-hydrogel is a novel preparation that has synergistic advantages over each component separately. Our objective was to investigate the characteristics of RA liposome-hydrogel. For quality control of the RA-loaded liposomes, we measured their morphology, particle size, Zeta-potential, and entrapment efficiency. Then we determined the viscosity of RA liposome-hydrogel. Next, the diffusion through mouse skin was explored, followed by investigation of the mRNA expression levels of Ker18, REX1, and α-FP using Q-PCR. The results showed that RA liposome-hydrogel penetrates the mouse skin effectively. The permeation rates were Qn (%) of RA liposome-hydrogel < Qn(%) of RA-loaded liposome < Qn (%) of RA. The mRNA expression levels were dose-dependent and the effective dose decreased between vehicles due to their different release rates. F9 mouse teratocarcinoma stem cells were an ideal model to explore the mechanism of RA liposome-hydrogel in stem cell differentiation.

RESUMO

O ácido retinóico (RA) é um metabolito de retinol. Ele também é uma das formas mais biologicamente ativas de retinóide. Desempenha papel vital no desenvolvimento embrionário e na regulação da proliferação e diferenciação celular. Sabendo-se que lipossomas simulam a membrana das células e que hidrogel é um sistema ideal para o medicamento tópico, o lipossoma-hidrogel é uma nova preparação, que apresenta vantagens sinérgicas em relação a cada um dos componentes separados. Nosso objetivo foi investigar as características de RA lipossoma-hidrogel. A fim de controlar a qualidade do lipossoma carregado com RA, medimos morfologia, tamanho das partículas, potencial zeta e eficiência de retenção. Em seguida, determinou-se a viscosidade de RA lipossoma-hidrogel. Em seguida, avaliou-se a sua difusão através da pele de camundongos, seguida da investigação dos níveis da expressão de mRNA de Ker18, REX e de α-FP, utilizando-se Q-PCR. Os resultados mostraram que RA lipossoma-hidrogel pode penetrar na pele do camundongo de forma eficaz. As taxas de permeação foram Qn (%) de RA lipossoma-hidrogel<Qn(%) de lipossoma RA- carregado <Qn (%) de RA. Os níveis de expressão de mRNA foram dependentes de dose e a dose efetiva diminuiu entre os veículos devido às diferentes taxas de liberação, As células estaminais de teratocarcinoma F9 de camundongo mostraram-se como modelo ideal para explorar o mecanismo de diferenciaçãode células tronco pelo RA lipossoma-hidrogel.