台湾白松叶精油通过激活Nrf2抗氧化防御系统缓解UVB诱导的人皮肤角质形成细胞氧化损伤

【字体: 时间:2025年07月12日 来源:Redox Report 5.2

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  (编辑推荐)本研究揭示台湾特有植物白松(Pinus morrisonicola)叶精油(PMLEO)通过激活Nrf2/HO-1通路显著降低UVB诱导的角质形成细胞(HaCaT)内ROS水平,并首次发现其通过抑制p53/POMC/α-MSH轴发挥抗黑素生成作用,为开发天然光防护剂提供了新策略。

  

背景

紫外线B(UVB)辐射是导致皮肤光损伤、光老化和癌症的关键环境因素,其机制主要与活性氧(ROS)过量产生有关。台湾特有植物白松(Pinus morrisonicola)的叶和树皮在传统医学中用于功能性饮料,但其皮肤保护潜力尚未充分探索。

研究目的

探讨白松叶精油(PMLEO)对UVB诱导的人永生化角质形成细胞(HaCaT)氧化损伤的保护作用及分子机制。

方法学突破

研究采用水蒸馏法提取PMLEO和树皮精油(PMBEO),通过MTT法证实两者在200 μg/mL内无细胞毒性。UVB辐射模型(50 mJ/cm2)显示细胞存活率降至43%,而PMLEO预处理显著恢复活力。DCFH2-DA荧光检测发现PMLEO使UVB诱导的ROS水平降低7.3倍,DPPH实验显示其自由基清除IC50为73.97 μg/mL,虽弱于维生素C(27.01 μg/mL),但通过激活内源性抗氧化系统发挥作用。

核心发现

  1. Nrf2通路激活:荧光报告基因检测显示PMLEO使抗氧化反应元件(ARE)活性增强5倍,促进Nrf2核转位。Western blot和qPCR证实PMLEO显著上调血红素加氧酶-1(HO-1)和醌氧化还原酶1(NQO-1)表达,而siRNA敲低Nrf2后其保护作用减弱。

  2. 抗黑素生成机制:ELISA检测发现PMLEO将UVB诱导的α-MSH分泌量从1256 pg/mL降至430 pg/mL(100 μg/mL组),qPCR显示其对前黑素皮质素(POMC) mRNA的抑制作用呈剂量依赖性。免疫荧光证实PMLEO通过抑制p53丝氨酸389位点磷酸化阻断其核转位,从而干扰POMC转录。

横向对比

与同类研究相比,PMLEO的独特价值在于双重作用机制:既通过Nrf2/HO-1通路缓解氧化应激,又通过p53-POMC-α-MSH轴抑制黑素生成。这与常见松属植物(如海岸松)仅侧重抗氧化形成差异化优势。

应用前景

研究为开发含PMLEO的天然防晒化妆品提供理论依据,尤其适合户外工作者等UVB高暴露人群。后续需解决精油透皮吸收和稳定性问题,建议探索纳米包裹等递送技术。

遗留问题

当前研究未检测PMLEO对DNA直接损伤(如CPD形成)的影响,且动物模型验证尚未开展,这些将是未来重点突破方向。

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