三角褐指藻高产岩藻黄素菌株的优化及其在皮肤细胞中的抗炎机制研究

本研究针对岩藻黄素(fucoxanthin)产量低和抗炎机制不明的问题，通过优化三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum) CACC0332菌株的培养条件（接种密度1×107 cells mL?1 、光照500 μmol photons m?2 s?1 、NaNO3 8.8 mM），显著提高产量；在LPS诱导的小鼠真皮成纤维细胞(MDFs)中发现其通过调控IL-6/STAT3通路，上调Ido2/Lif/Ndrg1并抑制IL-6/IL-1β，同时降低ROS水平，为银屑病等炎症性皮肤病治疗提供新策略。

　　

在皮肤疾病治疗领域，炎症反应和氧化应激是两大核心难题。银屑病等慢性炎症性皮肤病患者常伴随白细胞介素-6(IL-6)信号通路的异常激活和活性氧(ROS)的过量产生，现有治疗手段往往存在副作用大或疗效局限等问题。与此同时，海洋微藻来源的岩藻黄素(fucoxanthin)因其独特的抗炎和抗氧化特性备受关注，但面临两大瓶颈：工业化生产菌株产量不足，以及分子机制研究薄弱。

针对这一现状，发表在《Fitoterapia》的研究通过多学科交叉方法展开攻关。研究人员首先从菌株选育入手，对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum) CACC0332进行培养参数系统优化；随后建立LPS诱导的小鼠真皮成纤维细胞(MDFs)炎症模型，采用qPCR、ELISA和流式细胞术等分析技术，深入解析岩藻黄素的作用靶点和信号通路。

菌株培养优化
通过单因素实验确定最佳培养条件：接种密度1×10⁷
cells mL^?1
、白光照射强度500 μmol photons m^?2
s^?1
、硝酸钠浓度8.8 mM。该组合使岩藻黄素产量达到工业化生产要求。

抗炎机制解析
在分子层面发现：1）显著抑制促炎因子IL-6和IL-1β分泌；2）通过STAT3磷酸化调控，上调免疫调节基因Ido2(吲哚胺2,3-双加氧酶)、Lif(白血病抑制因子)和Ndrg1(N-myc下游调节基因1)；3）降低细胞内ROS水平达40%，证实其抗氧化协同抗炎的双重作用。

讨论与意义
该研究首次建立三角褐指藻高产菌株的标准化培养体系，突破规模化生产的技术瓶颈。机制研究方面，创新性揭示岩藻黄素通过IL-6/STAT3轴调控皮肤免疫微环境的作用模式，特别是发现其对Ido2等非经典靶点的调控作用，为开发银屑病靶向治疗提供新思路。从转化医学角度看，该天然产物兼具生产可行性和明确作用通路，具有显著的临床应用前景。