构树提取物中舒缓肌肤和改善屏障功能的活性成分鉴定及作用机制研究

【字体: 时间:2025年07月20日 来源:Natural Product Research 2.3

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  本研究针对炎症性皮肤病的治疗需求,通过筛选构树乙醇提取物中的活性成分,发现黄酮富集组分(BP-F4)可抑制TNF-α诱导的HaCaT/THP-1共培养模型中MCP-1和CD86表达,生物碱组分(BP-Alkaloids)则通过脂质组学证实能促进角质形成细胞神经酰胺合成。结合UPLC-QTOF-MS/MS成分鉴定与RNA-Seq通路分析,首次阐明其分别通过抑制趋化因子信号通路(HSA04062)和激活PPAR信号通路(HSA03320)发挥疗效,为开发植物源皮肤修复剂提供新思路。

  

在传统中医药宝库中,构树(Broussonetia papyrifera)的树皮和叶片常被用于治疗湿疹、皮炎等炎症性皮肤病,但其起效的物质基础和作用机制始终蒙着神秘面纱。随着现代人皮肤敏感问题日益突出,化学合成药物带来的副作用备受诟病,从天然植物中寻找既能舒缓炎症又能修复皮肤屏障的安全成分,成为化妆品和医药领域的研究热点。

研究人员通过系统研究,首次揭示了构树提取物中两类关键活性成分的协同作用机制。采用乙醇提取结合分级纯化技术,获得黄酮富集组分BP-F4和生物碱组分BP-Alkaloids。在模拟皮肤炎症的TNF-α诱导HaCaT角质形成细胞与THP-1单核细胞共培养模型中,BP-F4表现出显著的抗炎特性,能同时抑制单核细胞趋化蛋白MCP-1和免疫激活标志物CD86的表达。更令人惊喜的是,通过脂质组学分析发现BP-Alkaloids能促进角质形成细胞合成神经酰胺——这种存在于皮肤角质层的关键脂质,对维持皮肤屏障功能具有决定性作用。

研究团队运用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱联用技术(UPLC-QTOF-MS/MS)对活性成分进行全面解析,共鉴定出29种黄酮类化合物和18种吡咯烷生物碱。通过转录组测序(RNA-Seq)深入挖掘作用机制,发现BP-F4主要调控趋化因子信号通路(KEGG编号HSA04062),而BP-Alkaloids则通过过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)信号通路(HSA03320)发挥作用。这种"双通路协同"机制既阻断了炎症信号的传递,又增强了皮肤自身的防御能力,为开发多功能护肤品提供了精准靶点。

关键技术方法包括:建立TNF-α诱导的HaCaT/THP-1共培养炎症模型;采用UPLC-QTOF-MS/MS进行成分鉴定;通过脂质组学分析神经酰胺代谢变化;运用RNA-Seq转录组测序解析信号通路;结合生物信息学进行KEGG通路富集分析。

主要研究结果体现在:

  1. 活性组分筛选:发现BP-F4抑制MCP-1分泌达62.3%,CD86表达降低41.5%;BP-Alkaloids使神经酰胺总量提升2.1倍
  2. 成分鉴定:明确29个黄酮化合物的质谱特征,包括8种首次从构树中报道的C-糖基黄酮;18种吡咯烷生物碱中有12种新发现的N-氧化物结构
  3. 机制解析:BP-F4下调CCL2、CXCL10等趋化因子基因表达;BP-Alkaloids上调PPARγ靶基因FABP4、ADRP的表达水平
  4. 功效验证:在3D皮肤模型实验中,组合使用两组分可使经皮失水量(TEWL)降低38%,角质层完整性提高27%

这项发表于《Natural Product Research》的研究,不仅证实了传统药用植物的科学价值,更建立了从活性筛选到机制研究的标准化流程。特别值得注意的是,发现的吡咯烷生物碱类成分在促进神经酰胺合成方面展现出独特优势,这为开发针对特应性皮炎、鱼鳞病等屏障功能障碍性皮肤病的天然药物提供了新选择。研究揭示的PPARγ通路激活机制,还可能为代谢性皮肤疾病治疗带来意外收获。该成果的转化应用,有望推动天然活性成分在功能性护肤品和医用敷料领域的创新突破。

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