杜仲-槐花-马齿苋复合提取物通过TGF-β/Smad/IL-17通路协同抗光老化和抗炎作用研究

《Chemical and Biological Technologies in Agriculture》：Synergistic anti-photoaging and anti-inflammatory effects of Eucommia ulmoides, Styphnolobium japonicum, and Portulaca oleracea extracts via TGF-β/Smad/IL-17 pathway

本研究针对UVB辐射诱导的皮肤光老化问题，探讨了杜仲(PE)、槐花(PS)和马齿苋(PP)三种植物提取物复合配方(ESP)的协同保护机制。通过体外细胞模型和体内小鼠实验，结合转录组学分析，发现ESP能显著抑制炎症因子释放、清除活性氧、促进胶原合成，并通过调控TGF-β/Smad和IL-17信号通路有效改善皮肤光老化损伤，为开发多靶点抗光老化制剂提供了新策略。

　　

随着紫外线辐射对皮肤健康影响的日益凸显，光老化已成为皮肤医学领域的重要研究方向。长期暴露于UVB辐射不仅导致皮肤出现皱纹、松弛等可见老化迹象，更会引发细胞内氧化应激和慢性炎症反应，加速皮肤组织结构破坏。传统单一成分的抗光老化策略往往效果有限，迫切需要开发多靶点、协同作用的天然解决方案。

在这项发表于《Chemical and Biological Technologies in Agriculture》的研究中，朱芳丽等研究人员创新性地将三种传统药用植物——杜仲(Eucommia ulmoides Oliv., PE)、槐花(Styphnolobium japonicum (L.) Schott, PS)和马齿苋(Portulaca oleracea L., PP)进行组合，系统探究了其复合提取物(ESP)的抗光老化功效和作用机制。

研究人员采用了一系列关键技术方法开展本研究。通过LC-QTOF-MS(液相色谱-四极杆飞行时间质谱)技术分析了提取物的化学成分；利用UVB照射的HaCaT细胞条件培养基刺激HFF细胞建立旁分泌模型；采用RNA-seq转录组测序分析基因表达变化；通过流式细胞术和荧光显微镜检测活性氧(ROS)和线粒体功能；并建立了小鼠急性UVB诱导的光老化模型进行体内验证。

Synergistic antioxidant and anti-senescence effects of ESP

研究发现ESP表现出显著的协同抗氧化和抗衰老活性。DPPH自由基清除实验显示，三种提取物的组合(ESP)清除效果最强，显著优于单一组分或两两组合。在D-半乳糖诱导的HFF细胞衰老模型中，ESP能最有效地抑制SA-β-gal活性，证实其具有优异的抗衰老功能。

Chemical composition of ESP

LC-QTOF-MS分析鉴定出ESP中含有12种主要生物活性成分，包括有机酸、多糖、环烯醚萜类和黄酮类化合物。其中PE富含槲皮素衍生物，PS总黄酮含量超过80%，PP则含有20-30%的有机酸和25-35%的多糖。

ESP alleviates inflammation in UVB-induced cells

在UVB照射的HaCaT细胞模型中，ESP能显著抑制炎症介质PGE₂、TNF-α、IL-1α和IL-6的分泌，表现出强大的抗炎活性。

Transcriptomic analysis

转录组分析显示，UVB照射导致3800个差异表达基因，而ESP处理能逆转大部分UVB引起的基因表达变化。KEGG通路富集分析表明，IL-17信号通路是ESP发挥作用的关键途径。

ESP suppresses the IL-17 pathway in UVB-induced cells

RT-qPCR验证证实，ESP能显著下调IL-17通路中的关键介质，包括基质金属蛋白酶(MMP1、MMP3、MMP13)、趋化因子(CCL7、CXCL3、CXCL8)和集落刺激因子(CSF2、CSF3)。

ESP reduces ROS generation and enhances mitochondrial function in UVB-induced cells

ESP能有效降低UVB诱导的细胞内ROS和线粒体ROS(mtROS)水平，稳定线粒体膜电位(ΔΨm)，改善线粒体功能。

ESP alleviates skin photoaging by activating TGF-β/Smad pathway on UVB-induced cells

Western blot和RT-qPCR分析表明，ESP能激活TGF-β/Smad通路，上调COL1A1和COL3A1的表达，促进胶原蛋白合成。

ESP attenuates acute UVB radiation-induced skin photoaging in mice

在小鼠急性光老化模型中，ESP处理能剂量依赖性地修复UVB损伤的皮肤，减轻表皮增生，增加胶原密度，改善皮肤弹性和屏障功能(TEWL)，同时抑制促炎细胞因子表达。

本研究通过系统的体外和体内实验证实，杜仲-槐花-马齿苋复合提取物(ESP)通过多靶点协同作用有效对抗UVB诱导的皮肤光老化。其作用机制涉及四个关键方面：抑制炎症反应、清除活性氧、促进胶原合成以及恢复皮肤结构和功能完整性。特别重要的是，研究发现ESP能同时调控TGF-β/Smad和IL-17两条关键信号通路，这为理解植物复合提取物的多靶点作用机制提供了新的视角。

从转化医学角度看，这项研究具有重要的应用价值。三种植物均为传统中药材，资源丰富，安全性较高，为其在功能性化妆品、医用敷料等领域的应用奠定了基础。研究采用的活性成分导向的组合策略，也为其他天然产物的开发利用提供了可借鉴的研究范式。

值得注意的是，本研究不仅证实了复合提取物的协同增效作用，还通过转录组学等现代技术手段深入揭示了其分子作用机制，将传统药材的功效评价提升到了系统生物学水平。这种整合化学分析、细胞模型、动物实验和多组学技术的研究思路，代表了天然产物研究的重要发展方向。

未来研究可进一步聚焦于各活性成分的贡献度分析、体内代谢过程以及临床转化潜力，推动这一多靶点抗光老化策略的实际应用。总体而言，该研究为开发高效、安全的天然来源抗光老化产品提供了坚实的科学依据，对促进皮肤健康和维护具有积极意义。