三氯蔗糖通过PKA/AMPK/SIRT-1/ERK通路促进角质形成细胞增殖及表皮再生的分子机制研究

本研究针对皮肤创伤修复和UVB辐射损伤防护的临床需求，首次揭示人工甜味剂三氯蔗糖（sucralose）通过激活PKA/AMPK/SIRT-1/ERK信号轴，显著促进角质形成细胞增殖（EC50=30.47 μM）并加速伤口愈合（100 μM时完全愈合），同时有效抵御UVB诱导的细胞死亡。该发现为开发新型皮肤修复药物提供了理论依据。

　　

皮肤作为人体最大的器官，其屏障功能的完整性对抵御外界伤害至关重要。然而，创伤愈合延迟和紫外线B（UVB）辐射损伤始终是皮肤健康领域的两大难题——糖尿病患者伤口难以愈合，而UVB不仅导致光老化，还会引发细胞凋亡和炎症反应。尽管现有治疗手段不断进步，但兼具促修复和光保护双重功效的药物仍属稀缺。

在这一背景下，朱拉隆功皇家学院的研究团队将目光投向了一种意想不到的物质：三氯蔗糖。这种广泛应用于食品工业的人工甜味剂，此前已被发现能通过甜味受体T1R3调节糖代谢。研究人员猜想，这种物质或许能通过类似的分子机制影响皮肤细胞的生理活动。他们在《Journal of Functional Foods》发表的研究成果，首次系统阐释了三氯蔗糖促进表皮再生的全新生物学功能及其精细调控网络。

研究采用划痕实验、BrdU增殖检测、MTT法、Hoechst33342/EthD-1双染和Western blot等技术，构建了从细胞功能到分子机制的完整证据链。划痕实验显示三氯蔗糖能以浓度依赖方式加速伤口闭合，72小时内完全愈合的最佳浓度为100 μM。通过特异性抑制剂阻断实验发现，这一过程需要蛋白激酶A（PKA）、AMP活化蛋白激酶（AMPK）、沉默调节蛋白1（SIRT-1）和细胞外信号调节激酶（ERK）的级联激活，但与钙离子信号和mTOR通路无关。

在UVB防护方面，研究证实50 mJ/cm²的UVB辐射可使角质形成细胞存活率显著下降，而三氯蔗糖预处理能剂量依赖性地逆转这种损伤。特别值得注意的是，通过荧光染色观察到三氯蔗糖处理组的EthD-1阳性细胞（死亡细胞）数量显著减少，证实其具有直接抗凋亡作用。分子机制研究表明，三氯蔗糖通过PKA触发AMPK磷酸化，进而激活SIRT-1去乙酰化酶活性，最终导致ERK信号通路上调。这一有序的级联反应被形象地称为"PKA/AMPK/SIRT-1/ERK信号轴"。

讨论部分强调了三项突破性发现：首先，首次将甜味受体激动剂的应用拓展至皮肤修复领域；其次，阐明了PKA-AMPK-SIRT-1-ERK这一新型信号转导通路在表皮再生中的作用；最后，为开发基于三氯蔗糖的局部给药制剂（如水凝胶或脂质体）提供了理论支撑。不过作者也指出，该研究尚存在局限于永生化HaCaT细胞系的不足，未来需要通过动物实验验证其体内效果，并评估经皮给药系统的安全性。

这项研究的意义不仅在于发现了一种潜在的新型皮肤修复剂，更开辟了代谢调节剂跨界应用于组织再生的新思路。鉴于三氯蔗糖已被美国FDA批准为食品添加剂，其临床转化进程可能较传统药物更为迅速。随着后续研究的深入，这种"甜蜜"的疗法或将成为皮肤科医生手中的又一利器。