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为解决皮肤衰老受结构改变、氧化应激、炎症和微生物群变化影响的问题,研究人员开展了 Lactobacillus paragasseri HN910(HN910)对皮肤抗衰作用的研究。结果显示,裂解后的 LS - HN910 能增强皮肤屏障、抗氧化和抗炎,改变皮肤微生物群。这表明其有望成为预防皮肤衰老的化妆品原料。
随着岁月流逝,皮肤衰老问题困扰着无数人。皮肤衰老可不只是长皱纹、变松弛这么简单,它是一个复杂的过程,受到皮肤结构改变、氧化应激、炎症反应以及微生物群变化等多种因素的影响。比如,皮肤最外层的角质层(SC)表皮通透性会增加,细胞间脂质和紧密连接(TJ)成分减少,导致皮肤干燥、失去弹性;细胞氧化代谢产生的活性氧(ROS)过多,会破坏细胞内的 RNA、DNA 等物质,还会引发炎症,让皮肤陷入慢性低炎症状态,也就是 “炎症衰老(inflammaging)”;皮肤微生物群的平衡也会被打破,影响皮肤的正常功能。
目前,虽然人们尝试用保湿剂、抗氧化剂和益生菌等化妆品延缓皮肤衰老,但对这些成分的具体作用机制还了解得不够清楚。为了深入探究皮肤衰老的奥秘,寻找更有效的抗衰方法,来自首尔国立大学等机构的研究人员展开了一项关于 Lactobacillus paragasseri HN910(HN910)对皮肤抗衰作用的研究,相关成果发表在《Probiotics and Antimicrobial Proteins》杂志上。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先是样本处理技术,从韩国人母乳样本中分离出 HN910,制备了热灭活(HK - HN910)和裂解(LS - HN910)的 HN910。接着利用细胞实验技术,培养人角质形成细胞系 HaCaT 和小鼠巨噬细胞系 RAW 264.7,进行细胞活力测定、皮肤屏障通透性评估、一氧化氮(NO)测定和基因表达分析。还开展了临床研究,选取 32 名健康韩国参与者进行安全性测试,20 名健康韩国女性志愿者评估 LS - HN910 的皮肤功效,并对皮肤样本进行微生物组测序分析。
研究结果如下:
- 细胞形态与安全性:通过高分辨率场发射扫描电子显微镜(FE - SEM)观察发现,与活的 HN910 细胞相比,HK - HN910 细胞有轻微膜损伤,LS - HN910 细胞则有明显破损。且临床研究表明 LS - HN910 对人体皮肤无刺激性。
- 皮肤屏障与抗氧化作用:在 H2O2处理的 HaCaT 细胞实验中,HK - HN910 和 LS - HN910 都能保护细胞活力,维持细胞完整性。基因表达分析显示,HK - HN910 上调了 ZO - 1 和 GPx 的表达,LS - HN910 上调了 ZO - 1、OCC、CAT 和 GPx 的表达,且 LS - HN910 对 ZO - 1 和 GPx 的上调作用更显著。这说明它们能增强皮肤屏障功能,提高抗氧化能力,减少氧化应激对皮肤的损伤。
- 抗炎作用:在 LPS 诱导的 HaCaT 和 RAW 264.7 细胞实验中,HK - HN910 和 LS - HN910 都能显著减轻 LPS 诱导的细胞毒性,降低 NO 水平,下调 IL - 1α、IL - 1β、IL - 6、IL - 8 和 TNFα 等促炎细胞因子基因的表达,且 LS - HN910 对 IL - 1β 和 TNFα 表达的下调作用更明显,展现出较强的抗炎能力。
- D - 丙氨酸的作用:定量分析发现 LS - HN910 中总游离丙氨酸含量更高。D - 丙氨酸(D - Ala)在低浓度下对 HaCaT 细胞无细胞毒性,能保护细胞免受 H2O2或 LPS 诱导的损伤,还能调节皮肤屏障相关基因和抗氧化酶基因的表达,下调促炎细胞因子基因的表达,对皮肤起到保护作用。
- 临床抗衰效果与皮肤微生物群变化:临床研究表明,使用 LS - HN910 后,参与者的经表皮水分流失(TEWL)减少,皮肤含水量、皮脂水平、真皮密度增加,眼皱纹指数和皮肤 pH 值降低,皮肤亮度增加,皮肤屏障功能和抗衰效果得到增强。同时,皮肤微生物群发生变化,在门水平上,4 周时变形菌门(Pseudomonadota)和放线菌门(Actinomycetota)的相对丰度(RA)增加;在属水平上,红球菌属(Rhodococcus)的 RA 显著增加,且其变化与 TEWL、皮肤 pH 值和真皮密度的改善相关。
研究结论和讨论部分指出,HK - HN910 和 LS - HN910 在体外实验中展现出皮肤屏障保护、抗氧化和抗炎特性,LS - HN910 在调节相关基因表达方面表现更优。D - Ala 作为细菌细胞壁的重要成分,对皮肤屏障功能的改善、抗氧化和抗炎反应都有重要贡献。虽然该研究未明确 D - Ala 的具体作用途径,红球菌属与皮肤参数之间的确切因果关系和机制也有待进一步研究,但这些发现表明 LS - HN910 具有成为化妆品原料的潜力,为开发新型皮肤抗衰产品提供了新的方向和理论依据,有望在未来的化妆品领域发挥重要作用,帮助人们更好地应对皮肤衰老问题。