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昼夜节律对皮肤稳态至关重要，其紊乱与多种皮肤问题相关。研究人员探究肉桂皮（CC）提取物及其成分对角质形成细胞昼夜节律的影响。结果发现 CC、表儿茶素（EC）和芳樟醇（LO）可调节节律、减轻氧化应激、增强皮肤屏障功能，为皮肤健康和抗衰研究提供新思路。
在人体这个奇妙的 “小宇宙” 里，皮肤作为最大的器官，直接暴露于外界环境中。它有着自己的 “生物钟”，也就是昼夜节律。这个昼夜节律就像一个精准的指挥官，调控着皮肤的各种生理过程，从表皮水分流失、角膜细胞增殖，到皮肤的抗氧化防御和修复，它都安排得井井有条。白天，皮肤的抗氧化能力较强，能抵御紫外线和环境污染物的伤害；夜晚则切换到恢复和再生模式，促进细胞再生和胶原蛋白合成。
然而，当这个 “指挥官” 出了问题，也就是昼夜节律紊乱时，皮肤就会陷入各种麻烦。它与多种皮肤疾病的发生息息相关，还会导致皮肤屏障功能受损，进而出现过早衰老、伤口愈合缓慢以及皮肤敏感性增加等问题。因此，如何调节皮肤的昼夜节律，成为了皮肤病学领域的关键研究方向。
目前，虽然已知一些植物化合物可以调节昼夜节律，具有潜在的治疗价值，但肉桂皮（Cinnamomi cortex，CC）这种在传统医学中被广泛应用，具有抗炎、抗氧化和抗菌特性的物质，对角质形成细胞昼夜节律的影响却并不明确。为了解开这个谜团，来自韩国釜山国立大学（Pusan National University）的研究人员开展了一项意义重大的研究。
研究人员首先对 CC 提取物进行了细胞毒性测试，发现浓度在 100 μg/mL 及以下的 CC 提取物对角质形成细胞没有明显的细胞毒性。随后，他们利用稳定表达 BMAL1 启动子驱动荧光素酶的永生化人角质形成细胞系（HaCaT），用 CC 提取物处理细胞，通过测量生物发光活性来评估昼夜节律的变化。结果显示，CC 提取物能以浓度依赖的方式增强生物发光计数，在 100 μg/mL 时显著增加昼夜节律的振幅，但不影响周期。进一步的基因表达分析表明，CC 提取物可改变核心时钟基因的 mRNA 和蛋白质水平，如降低隐花色素 1（CRY1）mRNA 水平，增加 BMAL1、D - box 结合 PAR bZIP 转录因子（DBP）、核受体亚家族 1 组 D 成员 1（NR1D1）和周期蛋白 2（PER2）的 mRNA 水平。
接着，研究人员对 CC 的 18 种成分进行筛选，发现表儿茶素（Epicatechin，EC）和芳樟醇（Linalool，LO）这两种成分能够调节昼夜节律。它们不仅能增加生物发光活性，还能显著提高昼夜节律的振幅。通过分子对接模拟，研究人员发现 EC 和 LO 都与参与昼夜节律调节的关键核受体 RORA 蛋白具有较强的结合亲和力。同时，EC 和 LO 处理后，BMAL1 启动子活性增强，进一步证实了它们对昼夜节律的调节作用。
在抗氧化方面，研究人员发现，用过氧化氢处理细胞会增加活性氧（ROS）水平，而 EC 和 LO 与过氧化氢共同处理则能显著降低 ROS 水平。此外，EC 和 LO 还能提高抗氧化酶如过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶 1（SOD1）和超氧化物歧化酶 2（SOD2）的表达水平，表明它们具有调节抗氧化防御系统的能力。
在皮肤屏障功能方面，研究人员检测了相关基因的表达。结果显示，LO 能显著上调编码丝聚蛋白的 FLG 基因，而 EC 和 LO 都能上调编码桥粒芯蛋白的 DSP 基因。同时，EC、LO 和 CC 提取物均能显著上调参与神经酰胺合成的关键基因 SPTLC1、SPTLC2 和 SPTLC3 的表达，表明它们有助于增强皮肤屏障功能。另外，EC 和 LO 还能上调端粒酶逆转录酶（TERT）的 mRNA 水平，促进细胞长寿，具有潜在的抗衰作用。
总的来说，该研究首次证实了 CC 提取物及其成分 EC 和 LO 对皮肤角质形成细胞昼夜节律具有显著的调节作用。它们不仅能增强昼夜节律的振幅，还能减轻氧化应激、增强皮肤屏障功能并促进细胞长寿。这些发现为皮肤健康和抗衰研究提供了新的方向，有望开发出基于 CC 提取物及其成分的新型皮肤病治疗方法。
该研究主要采用了以下几种关键技术方法：一是细胞培养技术，培养人表皮角质形成细胞（HaCaT 细胞）用于实验；二是细胞活力分析，通过 Cell Counting Kit - 8 检测细胞活力；三是实时生物发光技术，测量细胞的昼夜节律变化；四是分子对接模拟，探究化合物与蛋白质的结合情况；五是 RNA 定量，利用定量实时 PCR 检测基因表达水平；六是测定细胞内 ROS 水平，使用荧光染料检测细胞内 ROS 含量。
下面来详细看看研究结果：
- CC 调节皮肤角质形成细胞的昼夜节律：通过细胞活力分析确定 CC 提取物的安全浓度，用 CC 提取物处理同步化的 HaCaT 细胞后，发现其能浓度依赖性地增加生物发光计数，100 μg/mL 时显著增加昼夜节律振幅，且可改变核心时钟基因的表达水平，这表明 CC 提取物从细胞和分子层面调节了昼夜节律。
- CC 的特定成分调节昼夜节律：对 CC 的 18 种成分进行细胞活力和生物发光活性检测，筛选出 EC 和 LO 这两种能调节昼夜节律的成分，它们可增加生物发光活性和昼夜节律振幅。
- EC 和 LO 直接激活昼夜节律系统：利用分子对接模拟发现 EC 和 LO 与 RORA 蛋白有较强结合亲和力，且处理细胞后可增强 BMAL1 启动子驱动的荧光素酶活性，说明它们直接结合 RORA 蛋白增加其反式激活作用。
- EC 和 LO 调节昼夜节律功能：检测处理后细胞中核心时钟基因的表达，发现 EC 和 LO 可改变时钟基因的 mRNA 表达模式，但与 CC 提取物的作用方式略有不同。
- EC 和 LO 调节皮肤细胞的抗氧化防御系统：用过氧化氢处理细胞，发现 EC 和 LO 能降低 ROS 水平，并上调抗氧化酶的表达，表明它们可调节抗氧化防御系统。
- EC、LO 和 CC 提取物增强皮肤屏障功能：检测皮肤屏障相关基因、神经酰胺合成基因和抗衰老相关基因的表达，发现 LO 能上调 FLG 基因，EC 和 LO 能上调 DSP 基因，三者均能上调神经酰胺合成基因，EC 和 LO 还能上调 TERT 基因，表明它们可增强皮肤屏障功能。
在讨论部分，研究人员指出，CC 提取物及其成分 EC 和 LO 对皮肤角质形成细胞的昼夜节律调节作用具有重要意义。它们可能通过多种机制发挥作用，如调节核心时钟基因的表达、直接激活 RORA 蛋白等。虽然研究未明确昼夜节律变化如何影响氧化应激和皮肤屏障功能，但已有研究表明昼夜节律与这些生理过程密切相关，因此推测 CC 提取物、EC 和 LO 对皮肤生理的影响至少部分是通过调节昼夜节律实现的。此外，研究人员还计划进一步利用 3D 人工皮肤组织模型深入研究它们的功能应用，为开发更有效的皮肤病治疗方法提供依据。
这项发表在《Scientific Reports》上的研究成果，为皮肤健康和抗衰领域提供了新的理论依据和潜在的治疗靶点，让人们对皮肤昼夜节律的调节有了更深入的认识，有望推动新型皮肤病治疗方法的发展，为改善人们的皮肤健康带来新的希望。
