引言
皮肤作为身体的主要保护屏障，极易受到污染、辐射等环境因素的侵害。其中，紫外线B（UVB）经常在皮肤中引发“损伤-氧化应激-色素代谢异常”的恶性循环（Xu等人，2025年），导致屏障功能受损、出现雀斑、晒斑和黄褐斑（Lee等人，2020年），并增加患癌风险（Cao等人，2025年），从而严重影响患者的生活质量和心理健康（Hatem等人，2022年）。当UVB穿透皮肤时，会在细胞内产生活性氧（ROS），直接损伤DNA并激活p53蛋白（Carvalho等人，2024年）。激活的p53蛋白会特异性识别并结合到促黑素细胞激素原基因（POMC），从而强烈驱动其转录（Shin等人，2015年）。随后，新合成的POMC前体蛋白被切割成α-黑素细胞刺激激素（α-MSH）（Hseu等人，2021年）。α-MSH在细胞外环境中扩散并与相邻的黑素细胞相互作用，结合到MC1R受体上。激活的MC1R受体导致细胞内第二信使环磷酸腺苷（cAMP）水平迅速显著升高，进而激活蛋白激酶A（PKA）。一旦被激活，PKA会磷酸化转录因子cAMP反应元件结合蛋白（CREB）（Shin等人，2015年）。这使得CREB能够结合到MITF（小眼相关转录因子）基因上，MITF被誉为“黑素细胞的主调控因子”（Feng等人，2024年），显著促进MITF的转录和蛋白质表达。进而，它上调了酪氨酸酶（TYR）、酪氨酸酶相关蛋白-1（TRP-1）和多巴色素互变酶（DCT）等关键黑色素生成酶，加速了酪氨酸向真黑色素的转化过程，加剧了皮肤色素沉着（Su等人，2024年）。因此，抵抗UV损伤和调节黑色素生成是预防和治疗皮肤色素沉着的重要策略（Lee等人，2020年）。
开发能够安全实现皮肤美白效果的配方是化妆品行业面临的一个挑战（Sheweita等人，2022年）。近年来，多功能水凝胶开始作为局部治疗皮肤病问题的有希望的解决方案出现。这些配方以水凝胶为核心载体，负载了视黄醇（Song等人，2026年）、没食子醇（Yan等人，2025年）、黄芩苷（Liu等人，2025b年）和原花青素（Shang等人，2025年）等活性成分，表现出优异的生物相容性、皮肤黏附性和缓释性能。水凝胶的高含水量直接缓解了皮肤干燥（Xu等人，2025年），其多孔结构和对温度（Liu等人，2025b年）、pH值、ROS（Shang等人，2025年）的响应性经过精确设计，以匹配皮肤微环境，提高药物生物利用度并减少副作用。同时，这些水凝胶与活性成分协同作用，发挥抗氧化、抗炎和修复皮肤屏障等多种功效。例如，负载雌激素的金@介孔多巴胺纳米复合水凝胶可以持续释放雌激素，缓解氧化应激和炎症，促进胶原蛋白合成，并有效修复UVB引起的皮肤光老化（D. Li等人，2025a年）。天然姜黄衍生的纳米囊泡负载金属-多酚水凝胶可以通过清除ROS和姜黄衍生的纳米囊泡上调屏障蛋白及抗菌肽表达的双重修复机制，缓解特应性皮炎小鼠的皮肤干燥和表皮增厚（Zhong等人，2025年）。这些设计可能使多糖水凝胶为安全高效地治疗皮肤病提供多样化的解决方案。
Tremella fuciformis是一种具有多种美容效果的可食用真菌，据报道具有潜在的黑色素抑制活性。Tremella fuciformis多糖（TFP）的高分子量、多羟基团和物理缠结使其具有出色的保水能力，使其被视为化妆品市场主流保湿剂的天然替代品（Galla等人，2025年；Mineroff & Jagdeo，2023年）。然而，TFP仅在高速剪切条件下才能形成弱凝胶，实际应用价值有限（Li等人，2023年；Xu等人，2020年）。受相关文献（Wang等人，2019年）的启发，将羧甲基壳聚糖（CMCS）引入该体系。这种改性提高了CMCS的水溶性。CMCS的氨基可以与富含羧基的TFP发生静电相互作用，并通过席夫碱形成交联，这在基于CMCS的水凝胶网络中起着关键作用（Liu等人，2025a年）。此外，Ganoderma lucidum作为传统中医中的知名美容真菌，其多糖和灵芝酸A（GAA）已被证实可以缓解特定类型的皮炎（D. Zhang等人，2025a年）并延缓细胞衰老（Chen等人，2025b年）。因此，通过结合这三种材料，可以开发出一种用于皮肤美白的新多糖凝胶产品。
本研究使用来自食品和医药同源材料的氧化Tremella fuciformis多糖（OTFP）、CMCS和GAA制备了水凝胶。这种方法符合“绿色化妆品”的趋势，避免了传统激素和刺激性化学成分带来的副作用风险。通过“细胞-斑马鱼-人体”的三级验证体系，系统地证明了：（1）该凝胶在角质形成细胞中的生物相容性，以及其对ROS和酪氨酸酶活性（通过α-MSH/cAMP/MITF/TYR/TRP1/DCT途径）的调节作用；（2）在斑马鱼皮肤氧化和色素沉着模型中的体内干预效果；（3）在健康人体皮肤表面的初步美白效果。本研究首次阐明了OTFP和GAA抑制黑色素生成的分子机制。与仅通过单一途径抑制黑色素的传统产品不同，OTCG展示了通过多细胞靶向和全链调节实现协同美白的潜力。
材料
CMCS（分子量=60,841 Da，总取代度=88.5%，氧位点的取代度=41.5%，氮位点的取代度=47.0%，脱乙酰化程度=95.06%），TFP（纯度≥90%，分子量=1,923,174 Da，甘露糖36.2%；葡萄糖醛酸32.8%；木糖13.6%；岩藻糖5.0%；葡萄糖4.8%；半乳糖0.6%；葡萄糖胺0.2%）购自上海Macklin生物技术有限公司。GAA（纯度≥98%，HPLC，CAS 81907–62-2）购自成都
OTFP的制备和特性
席夫碱广泛用于制备具有自愈能力的聚合物基水凝胶。它们可以使水凝胶对生物刺激产生响应，并调节其机械性能和化学稳定性（Xu等人，2019年）。为了促进TFP和CMCS之间的交联，对TFP进行了醛基修饰。可以使用NaIO4氧化来获得醛基，TFP提供了多种可能的反应位点（图S4）。
讨论
与现有相关研究（表S2）相比，本研究通过调节氧化时间和氧化剂浓度，试图实现OTFP中醛基含量的可控性，为多糖结构的精确调控提供了可行方法。我们采用席夫碱键和氢键进行水凝胶交联，以避免使用有毒的交联剂；系统中相对较低的游离醛基含量（0.74% - 1.37%）预计可以减少潜在的皮肤刺激
结论
利用真菌多糖和小分子的天然抗氧化特性，我们初步开发了一种含有GAA、OTFP和CMCS的凝胶化妆品，旨在减轻UVB引起的色素沉着。OTCG水凝胶表现出良好的自愈和保水性能，保持了相对稳定的缓释能力，并展示了出色的生物相容性和显著的抗氧化及抗黑色素作用。凝胶中的不同成分可能
CRediT作者贡献声明
叶婷婷：撰写——原始稿件，可视化，形式分析，数据管理。刘同和：撰写——原始稿件，方法学，数据管理。刘明珠：软件，形式分析，数据管理。徐旭东：监督，资源协调。孙忠豪：软件，方法学。孙照翠：监督，方法学。侯勇：监督，方法学。刘洋洋：资源协调，资金获取。马国旭：撰写——审稿与编辑，资源协调，资金获取，概念构思。
未引用的参考文献
Hu等人，2020
Niu等人，2024
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了海南省重点研发项目（编号：ZDYF2024SHFZ121）、医学科学CAMS创新基金（编号：2021-I2M-1-071）和云南省南方医药利用重点实验室（编号：2024-YZS-01）的财政支持。
