基于肠道屏障透过与离体皮肤模型筛选食用植物提取物皮肤益处的创新研究

《Biochemistry and Biophysics Reports》：Screening for potential skin benefits of edible botanical extracts on a model associating in-vitro intestinal barrier passage with ex vivo human skin

本研究针对口服美容成分生物利用度评估难题，创新构建了结合Caco-2细胞肠道屏障模型与离体人皮肤的双相培养体系。通过转录组学和MDA检测发现，橄榄、木槿等四种多酚类提取物可显著调控皮肤抗氧化/解毒相关基因表达（如ALDH3A1、CYP4B1），并降低脂质过氧化标志物MDA水平，为口服美容产品开发提供了更贴近生理的临床前评估模型。

　　

当谈到通过口服营养品来改善皮肤健康时，科学界一直面临一个核心难题：如何准确评估这些经过复杂消化吸收过程后，最终到达皮肤组织的活性成分的真实效果？传统的研究方法往往将口服成分直接作用于皮肤细胞或组织，却忽略了人体消化系统的"加工厂"作用——成分在肠道吸收过程中会经历化学修饰、选择性转运和代谢转化，这直接影响了其最终生物利用度和生理活性。正是这一关键环节的缺失，使得口服美容（nutricosmetic）产品的科学验证缺乏足够的说服力。

在这一背景下，来自法国Nexira公司的Damien Guillemet团队在《Biochemistry and Biophysics Reports》上发表了一项创新研究。他们开发了一种全新的双相体外模型，将肠道屏障模拟系统与人类离体皮肤有机结合，为口服美容成分的皮肤益处评估提供了更接近生理条件的研究平台。

研究人员采用的核心技术包括：建立Caco-2细胞单层肠道屏障模型模拟肠道吸收，收集经过肠道细胞代谢后的基底侧培养基（BM）；使用手术获得的人体皮肤组织进行离体培养；通过全基因组微阵列芯片分析基因表达变化；采用气相色谱-质谱联用技术定量检测皮肤组织中的脂质过氧化标志物马拉二醛（MDA）含量。

3.1. 双相培养系统的验证

研究团队首先确定了五种植物提取物（橄榄、木槿、仙人掌果、蜡菊与丁香组合、蔓越莓）在Caco-2细胞上的安全浓度。通过测量跨上皮电阻（TEER）确认肠道屏障完整性后，发现未经处理的Caco-2基底侧培养基对离体皮肤基因表达影响极小，证明该培养系统稳定性良好。

3.2. 植物提取物对皮肤转录谱的影响

基因表达分析显示，除仙人掌果提取物外，其余四种提取物均显著调节皮肤基因表达。蜡菊与丁香组合提取物效果最为显著，影响594个基因表达；橄榄提取物调节336个基因；蔓越莓提取物调节405个基因；木槿提取物调节197个基因。这些提取物主要表现出两大作用机制：一方面上调抗氧化和解毒相关基因（如ALDH2、ALDH3A1、CYP3A5、MT1G等），另一方面下调脂质合成相关基因（如PPARG、FABP4、LEP等）。特别值得注意的是，所有四种提取物均上调了细胞外基质调节因子ASPN基因的表达。

3.3. 植物提取物对脂质过氧化的影响

在氧化应激生物标志物检测中，橄榄提取物和木槿提取物表现出最强的抑制脂质过氧化能力，分别使MDA水平降低59%和78%。蜡菊与丁香组合提取物及蔓越莓提取物也显示出降低趋势，但未达到统计学显著性。

研究结论表明，这种创新的双相模型成功模拟了口服成分从肠道吸收到皮肤作用的完整路径，为口服美容产品的临床前评估提供了更可靠的工具。四种植物提取物（橄榄、木槿、蜡菊与丁香组合、蔓越莓）在模拟口服吸收后仍能保持其抗氧化、解毒和调节脂质代谢的活性，其中橄榄和木槿提取物在抑制皮肤脂质过氧化方面表现尤为突出。

这项研究的重大意义在于它首次将肠道代谢过程纳入皮肤健康研究的评估体系，填补了口服美容成分研究方法的重大空白。虽然该模型尚未完全模拟体内复杂的消化吸收全过程（如胃酸环境、肝脏首过效应等），但相比传统方法已大大提高了预测的准确性。研究人员也指出，未来需要通过包含口服给药的临床试验来进一步验证这些体外发现的实际应用价值。

这项研究为开发更有效的口服美容产品奠定了科学基础，同时也为营养素与皮肤健康关系的机制研究提供了新思路。随着人们对"由内而外"美容方式的兴趣日益增长，这种能够更准确预测口服成分效果的研究模型，无疑将在未来皮肤健康产品开发中发挥重要作用。