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【编辑推荐】为探究抗颗粒物（PM）诱导皮肤损伤的策略，研究人员以人角质形成细胞（HaCaT）为模型，开展木犀草素保护作用研究。发现其可抑制 PM 诱导的 MMP-1、COX-2 表达及 IL-6 产生，机制涉及抑制 AP-1、NF-κB 通路，直接结合 MKK4 抑制 JNK1/2 和 p38 磷酸化，为抗污染护肤提供新方向。
随着工业化进程加快，空气中的颗粒物（PM）污染日益严重。这些由工业活动、汽车尾气等产生的细微颗粒，不仅能侵入人体呼吸系统引发心肺疾病，还会穿透皮肤表皮屏障，诱发氧化应激和炎症反应，导致皮肤提前老化，出现红斑、瘙痒、色素沉着等问题，同时加剧湿疹、痤疮等皮肤疾病。PM 诱导的皮肤损伤机制复杂，涉及活性氧（ROS）生成、NF-κB（核因子 κB）和 AP-1（激活蛋白 - 1）等转录因子激活，以及 MMP-1（基质金属蛋白酶 - 1）、COX-2（环氧化酶 - 2）等关键蛋白的过度表达，进而降解皮肤中的胶原蛋白和弹性蛋白，破坏皮肤结构。然而，目前针对 PM 诱导皮肤损伤的有效干预手段有限，因此寻找天然、安全且有效的防护成分成为科学界和产业界的迫切需求。
韩国国立交通大学的研究人员开展了相关研究，探究木犀草素（一种天然黄酮类化合物）对 PM 诱导的人角质形成细胞（HaCaT 细胞）损伤的保护作用及其分子机制。研究成果发表在《Scientific Reports》上，为抗污染护肤提供了重要的科学依据。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：通过 MTT 法检测细胞 viability，ELISA 法测定 MMP-1、PGE?和 IL-6 的分泌水平，Western blot 分析蛋白表达及磷酸化情况，实时定量 PCR 检测 mRNA 水平，DCF-DA 荧光法测定 ROS 含量，GFP 报告基因实验评估 AP-1 和 NF-κB 的转录活性，MKK4 激酶活性测定及 Pulldown 实验验证蛋白直接结合。
木犀草素抑制 PM 诱导的 MMP-1 表达
PM 暴露显著增加 HaCaT 细胞中 MMP-1 的蛋白和 mRNA 表达，而木犀草素预处理可剂量依赖性地抑制这一效应，且不影响细胞 viability。实验结果表明，木犀草素能有效抑制 PM 诱导的胶原降解关键酶 MMP-1 的表达，提示其可通过减少胶原蛋白分解延缓皮肤老化。
木犀草素减轻 PM 诱导的皮肤炎症反应
PM 刺激 HaCaT 细胞产生大量 PGE?（前列腺素 E?）和 IL-6（白细胞介素 - 6），并上调 COX-2 蛋白和 mRNA 水平。木犀草素处理后，这些促炎介质的表达和分泌均显著降低，表明其能有效抑制 PM 引发的炎症级联反应，减轻皮肤炎症损伤。
木犀草素抑制 AP-1 和 NF-κB 信号通路激活
GFP 报告基因实验显示，PM 可显著激活 AP-1 和 NF-κB 的转录活性，而木犀草素能剂量依赖性地抑制这两种转录因子的激活。由于 AP-1 和 NF-κB 分别调控 MMP-1 和 COX-2、IL-6 的表达，该结果表明木犀草素通过阻断上游信号通路发挥抗老化和抗炎作用。
木犀草素靶向 MKK4 抑制 MAPK 信号通路
Western blot 结果显示，木犀草素可显著抑制 PM 诱导的 JNK1/2 和 p38 的磷酸化，但对 ERK1/2 通路无明显影响。进一步研究发现，木犀草素能直接结合 MKK4（丝裂原活化蛋白激酶激酶 4），抑制其激酶活性。尽管高浓度木犀草素可增加 MKK4 的磷酸化水平（可能与反馈调节有关），但整体上通过抑制 MKK4-JNK1/2/p38 通路阻断炎症信号传导。
木犀草素清除 PM 诱导的 ROS
DCF-DA 荧光实验表明，PM 暴露导致 HaCaT 细胞内 ROS 水平显著升高，而木犀草素预处理可剂量依赖性地减少 ROS 生成。这提示木犀草素兼具抗氧化和抗炎双重作用，通过清除 ROS 减轻氧化应激对皮肤细胞的损伤。
研究结论与讨论
本研究证实，木犀草素通过多重机制保护皮肤免受 PM 损伤：①直接结合 MKK4，抑制 JNK1/2 和 p38 MAPK 通路激活，进而下调 AP-1 和 NF-κB 调控的 MMP-1、COX-2 及 IL-6 表达；②清除 ROS，缓解氧化应激。这些发现首次明确了 MKK4 是木犀草素抗 PM 皮肤损伤的关键靶点，为开发靶向 MKK4 的抗污染护肤成分提供了理论依据。
值得注意的是，木犀草素作为天然黄酮类化合物，具有良好的生物相容性和安全性，相较于传统合成药物更适合长期用于皮肤防护。研究结果不仅拓展了木犀草素在皮肤科的应用潜力，也为天然产物在抗污染领域的开发提供了新思路。未来研究可进一步开展临床前安全性评价和人体试验，推动木犀草素从实验室走向实际应用，为全球日益严峻的空气污染相关皮肤健康问题提供创新解决方案。
