槲皮素可缓解油酸诱导的小鼠痤疮:皮肤脂质代谢、肠道微生物群及血清代谢组学的综合分析

《Food Bioscience》:Quercetin alleviates oleic acid-induced acne in mice: Integrated analysis of skin lipid metabolism, gut microbiota and serum metabolomics

【字体: 时间:2025年12月04日 来源:Food Bioscience 5.9

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  痤疮小鼠模型中口服槲皮素通过抑制NF-κB信号通路改善皮肤炎症和屏障功能,同时改变肠道菌群结构并影响血清代谢组学。

  
Jie Li|Bingyong Mao|Xin Tang|Qiuxiang Zhang|Jianxin Zhao|Hao Zhang|Shumao Cui
江南大学食品科学与资源国家重点实验室,中国无锡,214122

摘要

寻常痤疮是一种常见的皮肤病,其特征是皮脂过度分泌和炎症,影响着全球数百万人。槲皮素对痤疮的缓解作用引起了广泛的研究关注,但其具体机制尚未完全阐明。本研究探讨了槲皮素(L-QUE:10 mg/kg;H-QUE:20 mg/kg)对小鼠中油酸(OA)诱导的痤疮的缓解效果。小鼠在局部应用油酸前一周开始服用槲皮素,并持续服用一周。评估指标包括脂质水平、抗氧化状态和炎症标志物,以及与皮肤屏障相关的角蛋白和炎症因子的mRNA表达。此外,还通过免疫荧光分析评估了皮肤中NF-κB p65和IL-6的水平。同时,对肠道微生物群和血清代谢组进行了分析,并对其相关网络进行了研究。结果表明,槲皮素显著改善了皮肤症状,减少了皮脂分泌(甘油三酯、胆固醇),增强了抗氧化能力(降低丙二醛和脂质过氧化物的水平),并通过抑制NF-κB活性影响了炎症反应。槲皮素通过增加角蛋白1、丝聚蛋白和锁链蛋白的表达来改善皮肤屏障。此外,槲皮素增加了乳杆菌的数量,减少了Lachnospiraceae NK4A136群的数量,这两者与血清代谢物变化密切相关,并与皮肤IL-6和LPO水平呈负相关。这些发现为槲皮素缓解痤疮的潜在机制提供了新的见解,表明其可能通过全身作用来改善皮肤炎症,并与肠道微生物组成的变化有关。

引言

痤疮越来越多地被认为是一种与饮食相关的炎症性皮肤病(Shin, Lee, Hong, Lim, & Byun, 2019),影响着全球数百万人(Lim, Kang, Song, Jeon, & Jin, 2021)。高血糖饮食和乳制品会通过促进皮脂过度分泌和与丙酸杆菌P. acnes)相关的炎症反应而加重痤疮(Barrea et al., 2023; Pa?dyna, Dyńka, & Pa?dyna, 2022)。现有证据还表明肠道微生物群与皮肤健康之间存在潜在联系,这被称为“肠-肤轴”,可能会调节全身炎症从而影响皮肤状况(Chakraborty, Banerjee, Majumder, & Sarkar, 2024)。因此,肠道微生物群的失衡被认为是加剧痤疮等皮肤疾病的炎症途径的一个因素(Abdi, Oroojzadeh, Valivand, Sambrani, & Lotfi, 2024)。
饮食干预,特别是多酚类物质的摄入,为针对全身炎症和改善皮肤健康提供了有希望的策略(Bungau et al., 2023; Flores-Balderas et al., 2023; Samaneh Soleymani, 2019)。其中,槲皮素是一种普遍存在的膳食黄酮类化合物,具有强大的抗炎、抗氧化和抗菌作用(Elbouzidi et al., 2025)。关键的是,槲皮素已被证明可以直接抑制丙酸杆菌引起的皮肤炎症(Lim et al., 2021),证明了其在局部治疗中的潜力。此外,槲皮素还有助于促进表皮稳态并保护皮肤免受各种损伤(Bora Kim, 2014; Shin et al., 2019)。作为膳食成分,槲皮素还可以调节肠道微生物群的组成,这表明其某些全身益处可能是通过肠道微生物群相互作用实现的,这一机制在痤疮研究领域仍有待探索。
尽管先前的研究已经证实了槲皮素在局部抗痤疮方面的潜力(Amer et al., 2022; Lim et al., 2021),但关于其口服后的全身效果及其对更广泛生理变化(包括肠道微生物群)的影响仍存在重要知识空白。为了解决这一问题,我们使用了油酸(OA)诱导的小鼠模型,该模型能够可靠地诱导毛囊角化过度和炎症,这是痤疮发病的主要初始事件(Yuan et al., 2025; Zhu et al., 2022)。油酸是人体皮脂的主要成分,其局部应用会直接破坏表皮完整性并触发关键促炎细胞因子的释放(Zouboulis, Angres, & Seltmann, 2011),使其成为评估皮肤屏障恢复和炎症抑制的理想模型。因此,本研究旨在通过评估口服槲皮素在油酸诱导的痤疮小鼠中的效果,来探讨其对皮肤病理的改善作用及其对肠道微生物群和宿主代谢的全身影响,为槲皮素在预防或治疗痤疮中的潜在机制提供新的见解。

试剂和材料

槲皮素(纯度≥97%)购自Canspec Scientific & Technology Co., Ltd.(中国上海)。油酸(纯度≥97%)和液体石蜡由Sinopharm Chemical Reagent Co., LTD.(中国上海)提供。甲醇和乙腈(LC-MS级)购自Fisher Scientific。用于检测白细胞介素(IL)-1β、IL-6和肿瘤坏死因子(TNF)-α的酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒由Enzyme-linked Biotech Co., Ltd.提供。用于检测总胆固醇(TC)的试剂盒也来自同公司。

槲皮素改善油酸诱导的痤疮小鼠的皮肤病变

在14天的饲料喂养期间,记录了小鼠体重的变化(图1A),四组之间的体重增加没有显著差异(P>0.05)(图1B)。此外,槲皮素并未影响接受油酸处理的小鼠的饮水量(P>0.05)(图1C)。虽然槲皮素影响了食物摄入量,但与模型组相比,其减少幅度并不明显(P>0.05)(图1D)。图1E展示了小鼠的背部皮肤及其组织病理特征。

讨论

痤疮的发展与皮脂过度分泌、炎症反应、氧化应激和皮肤屏障损伤有关。鉴于越来越多的证据支持饮食干预对痤疮的治疗效果(Baldwin & Tan, 2020; Bungau et al., 2023),本研究探讨了口服槲皮素的抗痤疮作用,并对其潜在的全身机制提供了新的见解。
我们发现,口服槲皮素显著改善了油酸诱导的痤疮小鼠的病理状况。

结论

槲皮素降低了皮肤脂质水平,抑制了炎症,并增强了抗氧化能力,从而减轻了油酸处理小鼠的皮脂过度分泌。机制研究表明,槲皮素促进了与皮肤结构相关的蛋白质表达,并可能通过调节NF-κB信号通路来抑制炎症。进一步分析了血清代谢物和肠道细菌及其相关性,以及皮肤状况。我们的多组学相关分析揭示了肠道与皮肤之间的联系。

作者贡献声明

Shumao Cui:撰写 – 审稿与编辑,监督。Hao Zhang:方法学设计,实验实施。Jianxin Zhao:撰写 – 审稿与编辑,验证。Qiuxiang Zhang:撰写 – 审稿与编辑,验证。Xin Tang:撰写 – 审稿与编辑,验证。Bingyong Mao:撰写 – 审稿与编辑,验证,数据分析。Jie Li:撰写 – 审稿与编辑,初稿撰写,软件操作,实验实施。

未引用的参考文献

Bora Kim和Hyun-Soo, 2014; Kim et al., 2021; Samaneh Soleymani et al., 2019.

伦理批准

动物实验方案获得了江南大学动物伦理委员会的批准(批准编号:JN.No20220345f0960527[021)。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文研究结果的财务利益或个人关系。

数据可用性

所使用的数据属于机密信息。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文研究结果的财务利益或个人关系。

致谢

本工作得到了江苏省青兰项目和江苏省食品安全与质量控制协同创新中心的支持。
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