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葛花活性成分柯因通过多靶点抑制黑色素合成的机制研究及其在皮肤美白和光老化管理中的应用潜力
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月28日 来源:Natural Products and Bioprospecting 4.8
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本研究针对皮肤美白和光老化管理需求,从葛花(Pueraria lobata)地上部分分离出活性成分柯因(corylin),通过B16F10细胞和UVB刺激的3D皮肤模型证实其通过抑制酪氨酸酶(TYR)活性、下调MITF/TRP-1信号通路及阻断α-葡萄糖苷酶介导的糖基化过程,显著降低黑色素合成,为开发新型多靶点美白剂提供理论依据。
在追求肌肤亮白的现代社会中,黑色素过度沉积导致的黄褐斑、老年斑等问题困扰着无数人。传统美白成分如熊果苷(arbutin)虽有效但作用单一,而植物来源的多靶点抑制剂成为研究热点。有趣的是,葛根作为传统中药材早已被广泛应用,但其快速生长的地上部分常被视为农林废弃物。韩国圆光大学的研究团队独辟蹊径,从葛花地上部分挖掘出具有显著美白潜力的活性成分,相关成果发表在《Natural Products and Bioprospecting》。
研究采用系统分离技术结合活性追踪法,通过活性炭脱色、溶剂梯度萃取和Sephadex LH-20柱层析从葛花乙酸乙酯提取物(APPL)中分离出关键成分。运用核磁共振(NMR)鉴定为柯因后,通过B16F10黑色素瘤细胞模型评估其细胞毒性、黑色素含量及酪氨酸酶活性,并采用Western blot和qPCR分析相关信号通路。进一步通过UVB照射的3D人工皮肤模型(Neoderm-ME)验证其美白效果,同时开展α-葡萄糖苷酶抑制实验阐明其独特作用机制。
在"APPL组分对B16F10细胞抗黑色素生成的影响"部分,研究发现经三次分级获得的Fr.3.c组分在25μM时黑色素抑制率达77.9%,且无细胞毒性。通过质谱和核磁鉴定该活性成分为柯因,其抑制效果显著优于100μM熊果苷(21%抑制率)。
"柯因对B16F10细胞黑色素生成的影响"显示,25μM柯因使α-MSH诱导的黑色素合成降低77.9%,细胞酪氨酸酶活性抑制率达67.7%。Western blot分析揭示其能剂量依赖性下调MITF、TRP-1和酪氨酸酶蛋白表达,但对TRP-2无影响,表明其选择性调控黑色素合成途径。
在"柯因对B16F10细胞信号转导通路的影响"中,研究发现柯因通过激活ERK和Akt/GSK-3β信号通路抑制MITF转录。当使用LY294002(PI3K抑制剂)或PD98059(ERK抑制剂)处理时,柯因的美白效果被显著逆转,证实这两条通路在其作用机制中的关键地位。
特别值得注意的是"柯因对葡萄糖苷酶活性的抑制作用",实验显示250μM柯因对α-葡萄糖苷酶的抑制效果(37.5%)显著优于糖尿病药物阿卡波糖(12.1%)。这揭示其可通过干扰酪氨酸酶糖基化修饰,阻止其转化为活性形式的新机制。
通过"柯因在重建3D皮肤模型中对黑色素产生的影响"验证,25μM柯因使UVB诱导的黑色素减少27.9%,Fontana-Masson染色显示其能有效改善表皮增厚和色素沉积,效果优于临床常用浓度熊果苷。
这项研究首次系统阐明了柯因作为多靶点美白剂的分子机制:既通过经典MEK/ERK和PI3K/Akt通路下调MITF-TYR/TRP-1轴,又创新性地发现其通过抑制α-葡萄糖苷酶破坏酪氨酸酶糖基化。研究不仅为葛花废弃资源的药用开发提供科学依据,更开创性地将抗糖化概念引入美白领域。未来可进一步优化柯因的透皮吸收性,推动其向临床转化,为开发兼具抗光老化和美白功效的新型化妆品原料奠定基础。
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