一种新型植物配方通过抑制脂质过氧化来减缓紫外线引起的皮肤光老化

时间:2026年5月17日
来源:PharmaNutrition

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吴凌萍|陈伟|林倩佩|冯世云|戴瑾|张琼仪|陈文仪|栗原宏|李晓敏|欧阳淑华|李艺芳|何荣荣生物活性分子与可拖拽性评估国家重点实验室/广东省天然生物活性分子与创新药物发现基础研究卓越中心/广东省中医药与疾病易感性工程研究中心/广东省中医药与保健品工程研究中心/教育部中医药现代化与

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吴凌萍|陈伟|林倩佩|冯世云|戴瑾|张琼仪|陈文仪|栗原宏|李晓敏|欧阳淑华|李艺芳|何荣荣
生物活性分子与可拖拽性评估国家重点实验室/广东省天然生物活性分子与创新药物发现基础研究卓越中心/广东省中医药与疾病易感性工程研究中心/广东省中医药与保健品工程研究中心/教育部中医药现代化与创新药物开发国际合作实验室/广东省中医药药效成分与新药物研究重点实验室/广州中医药大学药学院/济南大学第一附属医院,中国广州510632

摘要

脂质过氧化是紫外线(UV)辐射诱导皮肤衰老的关键机制,因为它会破坏皮肤屏障的完整性并加速细胞衰老。针对脂质过氧化是预防光老化的合理治疗策略。在这项研究中,我们开发了一种新的抗皮肤衰老方法,该方法同时针对脂质过氧化级联反应中的关键成分,包括花生四烯酸15-脂氧合酶(ALOX15)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)和脂质衍生的自由基,使用了具有药用和食品功效的草药。我们证明,干姜和槐花蕾的水提取物组合能有效抑制脂质过氧化,从而延缓氧化应激引起的细胞衰老。此外,含有干姜、槐花蕾和维生素E的外用乳膏配方能有效缓解光老化。从机制上讲,该配方通过下调ALOX15的表达、恢复GPX4的水平以及减少4-羟基壬烯醛和丙二醛的积累来减轻紫外线引起的氧化损伤。总体而言,这些发现揭示了一种新的植物配方策略,能够针对脂质过氧化级联反应,并显示出其作为预防皮肤光老化有希望的治疗方法的潜力。

引言

皮肤衰老是一个由内在的生理衰老和外在的环境因素共同驱动的累积过程[1]。在这些环境因素中,紫外线(UV)辐射是最有害的,它是导致大多数皮肤过早衰老(即光老化)的主要原因[2]。临床上,光老化的皮肤具有明显的形态变化,包括粗糙的皱纹、弹性丧失和异常色素沉着[3]。随着全球人口老龄化以及人们对美观要求的提高,对于有效预防或治疗皮肤光老化的治疗策略的需求也在不断增加。
脂质过氧化越来越被认为是由于紫外线辐射导致皮肤损伤的关键因素。紫外线暴露会破坏细胞的氧化还原平衡,促使脂质过氧化的积累,进而损害细胞膜[4][5]。重要的是,脂质过氧化受到脂质修复酶谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)和脂氧合酶花生四烯酸15-脂氧合酶(ALOX15)之间相互作用的影响[6][7]。同时,氧化损伤和脂质过氧化的积累会推动细胞进入衰老状态,其特征是细胞周期不可逆地停止以及促炎介质的分泌,这种现象被称为衰老相关分泌表型(SASP)[8]。尽管氧化应激与衰老之间的联系已经明确,但目前还缺乏能够精确干预脂质过氧化-衰老轴的治疗策略。
具有药用和食品功效的草药(MFH)因其多靶点作用和良好的安全性而成为抗衰老剂的有希望的来源[9]。其中,干姜(zingiberis rhizoma,DG)以其强大的抗氧化和抗炎特性而受到认可[10]。值得注意的是,其活性成分姜辣素已被确定为GPX4的别构激活剂,而GPX4是缓解磷脂过氧化的关键酶[11]。同样,槐花蕾(flos Sophorae Immaturus,SF)富含黄酮类化合物,特别是槲皮素,这是一种已知可以抑制ALOX15并进而减少脂质过氧化的生物活性化合物[12][13][14]。除此之外,槲皮素还作为首个用于抗衰老治疗的衰老清除剂的关键成分[15]。尽管这些草药已经证实可以通过激活GPX4或抑制ALOX15来抗脂质过氧化,但它们联合使用是否通过调节脂质过氧化网络而产生协同效应尚不清楚。在这项研究中,我们开发了一种新的植物配方,整合了干姜、槐花蕾和维生素E的提取物,旨在实现对磷脂过氧化级联反应的三重抑制,为预防皮肤光老化提供了一种有希望的治疗方法。

章节摘录

干姜和槐花蕾提取物的制备

干姜和槐花蕾分别进行提取。简单来说,每种样品在蒸馏水中轻轻煮沸2小时,然后收集上清液。在相同条件下重复提取一次。将得到的上清液合并后,使用旋转蒸发器在减压条件下浓缩。随后通过高速离心喷雾干燥将浓缩液制成粉末。

细胞活力测定

细胞以8 × 103的密度接种到96孔板中

由于干姜提取物和槐花蕾提取物具有潜在的抗衰老特性,它们被广泛用于护肤品中。在这项研究中,我们旨在评估它们的组合对皮肤衰老的保护作用,并阐明其背后的机制。在确定了干姜提取物和槐花蕾提取物在人真皮成纤维细胞(HDFs)中的非细胞毒性浓度后(图S1A-B),我们对其清除自由基的能力进行了研究

讨论

作为主要的环境屏障,皮肤不断暴露在紫外线辐射下,这是诱导脂质过氧化的关键因素。这一过程会破坏角质层结构和表皮脂质代谢,导致屏障功能丧失和炎症[25][26]。具体来说,紫外线诱导的自由基会产生有毒的脂质过氧化衍生物,如4-HNE和MDA[27],这些物质会损害细胞膜并触发NF-κB炎症通路。

李艺芳:撰写 – 审稿与编辑、监督、项目管理。林倩佩:验证、方法学、实验研究、数据分析。冯世云:撰写 – 审稿与编辑、实验研究、数据管理。何荣荣:撰写 – 审稿与编辑、监督、概念构思。吴凌萍:撰写 – 初稿撰写、数据可视化、验证、方法学、实验研究、数据分析。陈伟:数据可视化、验证、方法学、数据管理。陈文仪:

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文报告工作的客观性和公正性。

本研究部分得到了中国国家重点研发计划(2024YFA0919800/2024YFA0919804, 2024YFC3507200/2024YFC3507202)、国家自然科学基金(82321004, 82474157, U24A20782, 82004012)、广东省自然科学基金(2023B1515040016)、广东省基础与应用基础研究重大项目(2023B0303000026)以及粤港澳高校联合实验室(中医药国际化)的支持

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