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《Journal of Nanobiotechnology》新型角鲨烯 / 磷钨酸钙纳米线油凝胶:对抗皮肤光老化的新希望
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年02月27日 来源:Journal of Nanobiotechnology 10.6
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为解决皮肤光老化问题,研究人员开发了角鲨烯 / 磷钨酸钙纳米线(Sql/PWC)油凝胶,发现其能有效治疗皮肤光老化,为相关领域带来新视角。
皮肤作为人体的第一道防线,时刻面临着外界环境的挑战。其中,紫外线 B(UVB)辐射堪称皮肤的 “头号敌人”,长期暴露在 UVB 下,皮肤内会疯狂积累自由基,引发氧化损伤,加速皮肤老化,让肌肤出现红斑、色素沉着、松弛、皱纹等一系列问题,就像给肌肤按下了 “加速衰老键”。
目前,市场上用于对抗皮肤光老化的产品五花八门。从各类防晒霜到外用维甲酸,再到新兴的抗氧化纳米材料,它们都试图在这场 “抗老战争” 中发挥作用。然而,这些产品或多或少都存在一些缺陷。比如,很多产品由于皮肤屏障的阻挡,难以被皮肤有效吸收,无法深入肌肤发挥作用;部分防晒霜在光照下还会释放有害的 “自由基”,反而损伤细胞 DNA。而角鲨烯作为一种天然抗氧化剂,本是皮肤的 “得力助手”,但它的液态油状和水溶性差的特点,限制了其在护肤品中的应用。
为了攻克这些难题,研究人员开启了一场探索之旅。他们成功开发出一种基于角鲨烯和磷钨酸钙(PWC)纳米线的新型油凝胶(Sql/PWC 油凝胶),旨在为皮肤光老化的治疗带来新的曙光。这项研究成果发表在《Journal of Nanobiotechnology》期刊上,为皮肤抗老化领域提供了全新的思路和解决方案。
在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。通过透射电子显微镜(TEM)、X 射线衍射(XRD)等技术对 Sql/PWC 油凝胶进行表征,确定其结构和成分;采用细胞实验,以人成纤维细胞(HFb)为研究对象,建立 UVB 损伤模型,检测角鲨烯对细胞增殖、衰老、迁移等指标的影响;构建小鼠皮肤光老化模型,通过对小鼠皮肤外观、组织学染色以及免疫荧光检测等实验,评估油凝胶在体内对抗皮肤光老化的效果;运用 RNA 测序(RNA-seq)分析,深入探究油凝胶治疗皮肤光老化的分子机制 。
Sql/PWC 油凝胶的表征:研究人员通过 TEM 观察到 PWC 纳米线呈亚纳米线性结构,XRD 等技术分析显示其具有特定的晶体结构和元素组成,且油凝胶的储存模量高于损耗模量,表现出良好的弹性,这表明 PWC 纳米线网络对油凝胶的流变行为起关键作用,成功合成了 Sql/PWC 油凝胶。
角鲨烯对人成纤维细胞光老化的治疗潜力:在细胞实验中,100 μM 的角鲨烯可促进 HFb 细胞增殖,有效挽救 UVB 照射导致的细胞增殖抑制。同时,角鲨烯能显著降低 UVB 诱导的细胞内活性氧(ROS)水平,减少衰老相关 β - 半乳糖苷酶(SA-β-Gal)阳性细胞比例,恢复 UVB 照射后 HFb 细胞的迁移能力,还能上调 I 型胶原蛋白 α1(Col 1A1)基因表达,恢复胶原蛋白生成。此外,角鲨烯可抑制 UVB 诱导的炎症反应,下调炎症相关基因白细胞介素 6(IL-6)的表达,抑制基质金属蛋白酶 1(MMP-1)的表达,阻止细胞外基质(ECM)降解。
Sql/PWC 油凝胶对小鼠皮肤光老化的缓解作用:在体内实验中,研究人员建立了小鼠皮肤光老化模型,经 UVB 照射 8 周后,小鼠皮肤出现明显的光老化特征。给予 Sql/PWC 油凝胶治疗 9 天后,小鼠皮肤外观得到显著改善,皮肤弹性、皮脂含量和角质层(SC)水合作用明显恢复,黑色素指数、红斑指数和经表皮水分流失(TEWL)降低。组织学染色结果显示,油凝胶能减轻 UVB 引起的组织结构紊乱、炎症细胞浸润和表皮增厚,增加真皮层胶原蛋白含量,维持 I 型 / III 型胶原蛋白比例,上调水通道蛋白 3(AQP3)、丝聚蛋白(Flg)等皮肤屏障相关蛋白的表达,降低细胞内 ROS 水平,有效抑制表皮增生、胶原蛋白降解和皮肤光老化。
RNA 测序分析:RNA-seq 分析揭示了 Sql/PWC 油凝胶的治疗机制。与对照组相比,UVB + Sql/PWC 组有 1655 个基因上调,2141 个基因下调;与 UVB 组相比,油凝胶下调了 187 个基因。UVB 主要上调炎症相关通路,而 UVB + Sql/PWC 组促进表皮细胞分化和角质形成细胞分化,急性炎症反应通路下调。免疫荧光检测进一步证实,油凝胶可下调 UVB 诱导的炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)表达,降低 MMP-1 表达,提高胶原蛋白水平,修复 UVB 诱导的皮肤光老化。
这项研究成功开发出了 Sql/PWC 油凝胶,为皮肤光老化的治疗提供了新的策略。体外实验表明,角鲨烯通过抑制 SA-β-Gal 活性、降低细胞内 ROS 和炎症相关蛋白水平、促进胶原蛋白生成,保护 HFb 细胞免受 UVB 诱导的细胞衰老。体内实验证实,Sql/PWC 油凝胶能有效缓解 UVB 诱导的小鼠皮肤光老化,抑制胶原蛋白破坏,增加胶原蛋白合成,改善皮肤屏障功能。
与传统的水凝胶相比,油凝胶具有独特的优势,其基于油的结构与皮肤天然脂质相似,能增强皮肤渗透性,更好地保留活性成分,在 UVB 照射下稳定性更高。该研究不仅为皮肤光老化的治疗带来了新的视角,还为油凝胶在化妆品行业的广泛应用奠定了基础,有望推动皮肤抗老化领域的进一步发展,为广大爱美人士和皮肤疾病患者带来新的希望。
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