靶向抗氧化与抗糖化双重策略抑制黑色素生成的临床与机制研究

【字体: 时间:2025年10月10日 来源:Scientific Reports 3.9

编辑推荐:

  本研究针对皮肤色素沉着这一难题,创新性地开发了一种同时靶向氧化应激和糖化途径的双效配方(DEC)。研究人员通过体外细胞模型、3D皮肤模型及临床试验证实,该配方能有效降低活性氧(ROS)水平、增强Nrf2通路、抑制AGE-RAGE信号传导,并显著减少酪氨酸酶(TYR)表达和黑色素合成。临床结果显示,使用56天后皮肤亮度(L值)提升0.98%,面部黄化(b值)降低5.92%,皮肤自发荧光(SAF)减少14.23%,参与者满意度达97%。该研究为色素沉着治疗提供了新的双靶点策略,具有重要的临床转化价值。

  
在皮肤美容领域,色素沉着过度一直是个令人头疼的难题。就像被阳光亲吻过的脸颊可能会留下不请自来的"纪念品"——色斑,这些色素沉着不仅影响外观,更是皮肤健康问题的信号。传统治疗方法往往只针对单一因素,要么对抗氧化应激,要么抑制糖化反应,就像只修补屋顶的一个漏洞而忽略了其他破洞,效果总是不尽如人意。
究其根源,黑色素的生物合成过程受到氧化应激和糖化反应的双重调控。活性氧(ROS)就像是皮肤中的"破坏分子",不仅能直接激活酪氨酸酶(TYR)——黑色素合成的关键酶,还会削弱皮肤的天然防御系统。另一方面,糖化反应产生的晚期糖基化终末产物(AGEs)通过与受体(RAGE)结合,引发炎症信号级联反应,同样刺激酪氨酸酶的表达。这两种机制相互交织,共同推动色素沉着过程。
为了解决这一难题,来自PROYA化妆品有限公司的研究团队开展了一项创新性研究,开发了一种双效配方(DEC),该配方同时包含抗氧化剂(麦角硫因和生育酚葡糖苷)和抗糖化剂(脱羧肌肽和柚皮苷),旨在通过双靶点策略更有效地抑制黑色素生成。研究成果发表在《Scientific Reports》期刊上,为色素沉着治疗提供了新的思路。
研究人员采用了多模型研究策略,主要关键技术方法包括:使用A875黑色素瘤细胞建立UVB诱导的氧化应激模型和AGE-BSA诱导的糖化模型;采用MelaFulKutisTM 3D色素皮肤模型模拟真实皮肤环境;开展两项临床试验分别评估抗氧化功效(20名健康亚洲女性)和抗糖化及皮肤提亮效果(34名健康参与者);通过ELISA、免疫荧光染色、qRT-PCR等技术分析分子机制。
细胞毒性评估
研究人员首先评估了DEC在A875黑色素瘤细胞中的安全性。结果显示,在浓度高达0.0625%(v/v)时,细胞存活率仍超过90%,表明DEC在该浓度范围内具有良好的安全性,为后续实验提供了合适的浓度选择依据(0.0157%、0.0313%和0.0625%)。
DEC对UVB诱导的氧化应激和黑色素生成的影响
在UVB诱导的氧化应激模型中,DEC表现出显著的抗氧化效果。UVB照射导致细胞内ROS水平显著升高,同时核因子E2相关因子2(Nrf2)和超氧化物歧化酶(SOD)表达降低。DEC处理有效逆转了这些变化,使Nrf2和SOD水平恢复正常,并显著降低ROS水平。
更重要的是,DEC处理显著抑制了UVB诱导的酪氨酸酶表达上调和黑色素合成增加,表明DEC通过增强抗氧化防御系统来抑制氧化应激驱动的黑色素生成。
DEC对AGE诱导的糖化损伤和黑色素生成的影响
在AGE-BSA诱导的糖化模型中,DEC同样表现出强大的保护作用。AGE-BSA刺激显著提高了RAGE受体和羧甲基赖氨酸(CML,一种AGEs标志物)的水平,而DEC处理有效抑制了这些糖化标志物的表达。
与氧化应激模型一致,DEC处理也显著降低了AGE-BSA刺激引起的黑色素积累和酪氨酸酶表达上调,证明DEC能有效缓解糖化反应驱动的黑色素生成。
DEC含血清对色素全层人体皮肤模型的抗氧化作用
在更接近真实皮肤环境的3D色素皮肤模型中,研究人员评估了DEC含血清的抗氧化潜力。经过甲基乙二醛(MGO)和UV照射处理后,DEC含血清显著降低了细胞内ROS水平,同时增强了Nrf2、SOD和谷胱甘肽过氧化物酶1(GSH-Px1)的表达。
值得注意的是,DEC含血清在ROS抑制和SOD提升方面表现出比阳性对照(维生素C和维生素E组合)更强的功效,突显了其优越的抗氧化能力。
DEC含血清对色素全层人体皮肤模型的抗糖化作用
在抗糖化效果评估中,DEC含血清显著抑制了MGO和UV照射引起的CML积累,这是一种明确的AGEs形成标志物。同时,DEC含血清有效下调了RAGE的mRNA表达水平,其抑制效果显著优于阳性对照(氨基胍硫酸盐)。
这些结果表明,DEC含血清通过抑制CML沉积和下调RAGE表达来发挥抗糖化作用,从而保护皮肤免受糖化损伤。
DEC含血清对色素全层人体皮肤模型黑色素生成的影响
在MGO和UV联合刺激的色素皮肤模型中,DEC含血清显著降低了小眼畸形相关转录因子(MITF)和酪氨酸酶的荧光强度,分别减少了63.37%和80.39%。
Masson-Fontana染色进一步证实,DEC含血清处理显著减少了皮肤组织单位面积内的黑色素颗粒数量。代表色度图像显示,DEC含血清处理组的皮肤明显更亮,L*值(亮度值)显著增加。DEC含血清在降低酪氨酸酶表达和黑色素含量方面比阳性对照(曲酸)表现出更强的功效。
DEC含血清对皮肤亮度和UV诱导红斑敏感性的影响
临床研究结果显示,DEC含血清在所有三种MED照射强度(1x、2x和3xMED)下均显著减弱了UV诱导的皮肤反应。在最弱的1xMED照射下,观察到最明显的 photoprotective(光保护)效果:Δa*值(皮肤红度)降低60.32%,ΔEI(红斑指数)降低64.47%,ΔEG(红斑等级)值降低76.92%。
这些定量发现得到了视觉评估的证实,清楚地显示UV诱导的红斑减少。持续使用DEC含血清导致皮肤暗沉和黄化得到统计学上显著且逐步改善。8周(56天)后,ITA°值(皮肤亮度的客观测量指标)增加了8.18%,而SAF值(反映AGEs水平)降低了14.23%。专家视觉评估显示面部黄化减少了11.38%。
在56天的消费者使用研究中,97%的参与者报告皮肤光泽改善,97%注意到肤色更加均匀,97%认为黄化减少。这些结果证实DEC含血清能有效减少皮肤糖化,增强整体皮肤光泽度和透明度。
本研究通过全面的实验设计和多模型验证,证实了双靶向抗氧化和抗糖化策略在抑制黑色素生成方面的协同作用。DEC通过同时增强Nrf2介导的抗氧化防御和抑制AGE-RAGE信号传导,有效阻断了氧化应激和糖化反应驱动的黑色素生成途径。
从机制上讲,DEC的优越性源于其对氧化和糖化应激的双重调节。麦角硫因通过硫醇依赖性方式有效清除ROS,而生育酚葡糖苷作为稳定的水溶性维生素E前药,通过促进细胞内维生素E的再生来提供持续的细胞抗氧化防御。脱羧肌肽通过阻断AGE交联反应和保护靶蛋白免受修饰来发挥抗糖化作用,而柚皮苷则抑制RAGE激活下游的NF-κB介导的炎症,从而调节相关的促炎信号。
这项研究的临床意义在于为色素沉着治疗提供了新的双靶点策略。与传统单靶点治疗相比,DEC能够更全面地 addressing 色素沉着的多重驱动因素,可能实现更好的治疗效果和更低的副作用风险。特别是对于与光老化和糖化反应密切相关的色素沉着问题,这种联合策略显示出独特的优势。
然而,该研究也存在一些局限性。临床队列仅包含具有中度色素沉着的亚洲女性,可能不能完全代表更广泛的人口变异性,特别是具有较高Fitzpatrick皮肤类型或严重色素沉着的个体。此外,虽然3D皮肤模型有效地重现了表皮黑色素动力学,但其缺乏免疫和血管成分可能低估了体内糖化和氧化应激之间的炎症交叉对话。
未来研究需要在更多样化的人群中验证DEC,并评估其对次级糖化标志物的影响,以确认其广谱抗糖化能力和更广泛皮肤病学应用的潜力。同时,长期安全性和耐受性评估也将是临床转化前的重要步骤。
总之,这项研究不仅为色素沉着治疗提供了新的思路和方法,也展示了多靶点策略在皮肤美容领域的巨大潜力。通过同时 targeting 氧化应激和糖化这两个关键途径,DEC为开发更有效的色素沉着治疗产品奠定了坚实的基础,有望为受色素沉着问题困扰的人群带来新的解决方案。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号