麦角硫因通过OCTN-1转运体诱导自噬实现皮肤美白作用的分子机制研究

时间:2025年7月22日
来源:Pharmacological Research - Natural Products

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本研究针对化妆品成分麦角硫因(EGT)的美白机制展开探索,发现低浓度EGT(0-500 nM)通过激活有机阳离子转运体1(OCTN-1)介导的自噬通路,在黑色素瘤B16F10细胞和角质形成细胞HaCaT中显著抑制黑色素合成并促进降解。研究证实EGT通过AMPK/mTOR/ULK1通路激活自噬,同时通过p62/Keap-1/Nrf2通路抑制UV辐射诱导的α-MSH和ET-1表达,斑马鱼模型进一步验证其体内美白功效,为开发新型美白化妆品提供理论依据。

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皮肤美白一直是化妆品研发领域的热点课题。随着人们对"健康美白"需求的提升,开发既能有效抑制黑色素生成又具备安全性的天然活性成分成为研究重点。麦角硫因(EGT)作为一种天然含硫氨基酸,虽已被用作化妆品成分,但其具体美白机制尚不明确。特别是在低浓度条件下,EGT如何通过细胞转运系统发挥作用,以及是否涉及自噬等新型调控途径,都是亟待解答的科学问题。

中国医药大学(China Medical University)和亚洲大学(Asia University)的研究团队在《Pharmacological Research - Natural Products》发表的研究,系统揭示了EGT在0-500 nM浓度范围内的皮肤美白作用机制。研究采用黑色素瘤B16F10细胞和黑色素喂养的HaCaT角质形成细胞模型,结合斑马鱼体内实验,运用Western blotting、透射电镜(TEM)、免疫荧光等技术,证实EGT通过OCTN-1转运体进入细胞后激活自噬通路,进而抑制黑色素生成并促进降解。

关键技术方法包括:细胞活力检测(MTT法)、自噬流分析(LC3-II/p62蛋白表达)、透射电镜观察自噬体形成、siRNA基因沉默技术、斑马鱼黑色素生成模型等。研究特别关注了EGT在UVA(3 J/cm2)和UVB(80 mJ/cm2)辐射条件下的保护作用机制。

【EGT triggered autophagy in melanoma B16F10 cells】

研究发现EGT在500 nM以下浓度对B16F10细胞无毒性,并能显著增加LC3-II/p62积累,抑制ATG4B活性,上调ATG5/ATG7表达和Beclin-1/Bcl-2比值,激活AMPK/mTOR/ULK1通路。透射电镜直接观察到EGT处理组细胞中黑色素吞噬自噬体和自溶酶体数量明显增加。

【Discussion】

研究首次阐明EGT通过OCTN-1依赖的细胞摄取机制激活自噬,实现双重美白效果:一方面抑制黑色素合成关键酶表达,另一方面促进已形成黑色素的降解。特别值得注意的是,EGT通过p62介导的Keap-1降解激活Nrf2通路,上调HO-1、NQO-1和γ-GCLC等抗氧化酶表达,从而抑制UV辐射诱导的α-MSH和ET-1产生。

【Conclusions】

该研究证实低浓度EGT通过OCTN-1转运体诱导自噬,在细胞和斑马鱼模型中均表现出显著美白效果。机制上涉及:1)AMPK/mTOR/ULK1自噬通路激活;2)p62/Keap-1/Nrf2抗氧化通路调控;3)UV诱导的α-MSH和ET-1表达抑制。这些发现不仅为EGT作为安全有效的美白成分提供了科学依据,也为开发靶向自噬通路的新型美白剂指明了方向。研究由Siang-Jyun Chen等完成,获得台湾科技部等项目资助。

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