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麦角硫因通过SIRT1/Nrf2通路调控毛乳头细胞旁分泌抗毛发衰老的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月30日 来源:Free Radical Biology and Medicine 7.1
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本研究针对毛发衰老(表现为白发和脱发)这一影响外观与心理健康的难题,首次揭示了食用菌源抗氧化剂麦角硫因(EGT)通过激活SIRT1/Nrf2通路,调控毛乳头细胞(DPCs)旁分泌功能,有效缓解H2O2诱导的氧化损伤,促进黑色素合成关键基因(TYR、TYRP1)表达,并提升角蛋白K14/K19表达。研究结合DPCs共培养、毛囊器官培养及衰老小鼠模型,证实EGT可同时改善毛发色素沉着障碍和生长抑制,为抗毛发衰老产品开发提供新策略。
研究背景与意义
毛发灰白和脱落是衰老最直观的标志之一,50岁时约半数人群会出现明显白发,同时伴随毛囊色素合成能力丧失。这一现象不仅影响外观,更与心理健康和社会生活密切相关。当前研究多聚焦于美白产品开发,而促进毛发色素再生的功能性产品仍属空白。毛乳头细胞(DPCs)作为毛囊中的"信号枢纽",通过分泌干细胞因子(SCF)、基质细胞衍生因子1(SDF1)等调控黑色素细胞功能,但其在氧化应激下会异常分泌炎症因子(IL-6、TNF-α)并减少促黑素因子释放。过氧化氢(H2O2)积累会进一步破坏DPCs旁分泌平衡,导致黑色素合成关键酶(如酪氨酸酶TYR)活性下降和角蛋白表达异常。麦角硫因(EGT)作为食用蘑菇中的天然抗氧化剂,虽在抗神经退行性疾病等领域有研究,但其在毛发衰老中的作用尚未阐明。
关键技术方法
南方医科大学团队采用多维度研究体系:从毛发移植患者分离原代DPCs建立H2O2损伤模型;构建DPCs-黑色素瘤细胞(A-375)/角质形成细胞(HaCaT)共培养系统;建立自然衰老小鼠和H2O2诱导白发小鼠模型;结合毛囊器官离体培养技术。通过转录组学、ELISA和免疫荧光等技术评估氧化应激标志物、旁分泌因子及毛发相关蛋白表达。
研究结果
EGT protected DPCs from oxidative damage
EGT通过OCTN1转运蛋白有效进入DPCs,显著降低H2O2诱导的ROS水平(下降47.2%),并上调SIRT1表达3.1倍。激活的SIRT1去乙酰化Nrf2,促进其核转位,进而增强超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性。
EGT regulated DPCs paracrine function
EGT处理组DPCs的炎症因子IL-6分泌量减少62%,同时促黑素因子SCF分泌增加2.8倍。共培养实验显示,EGT预处理DPCs可使A-375细胞的酪氨酸酶活性提升215%,黑色素含量增加1.9倍。
In vivo anti-aging effects
在16月龄自然衰老小鼠中,EGT治疗8周使毛发密度增加33%,毛干直径增粗18%。H2O2诱导的白发模型显示,EGT组黑色素颗粒分布密度较对照组高2.3倍。
Organ culture validation
离体毛囊培养证实,EGT使毛发生长速率提高27%,且通过SIRT1抑制剂EX527可逆转该效应,表明SIRT1/Nrf2通路的关键作用。
结论与展望
该研究首次阐明EGT通过SIRT1/Nrf2双重调控机制:一方面直接增强DPCs抗氧化防御能力,另一方面重塑其旁分泌谱,协同促进黑色素合成和毛囊上皮增殖。研究为开发注射类或口服抗毛发衰老产品提供理论依据,同时拓展了食用菌活性成分在医学美容领域的应用前景。未来需进一步探索EGT在人体临床试验中的最佳给药方案及长期安全性。
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