芍药根提取物作为天然调节剂在皮肤和口腔牙龈细胞中调控LPS诱导炎症及I型胶原合成的新视角

【字体: 时间:2025年08月30日 来源:Frontiers in Natural Products

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  本研究揭示了芍药(Paeonia lactiflora)根提取物通过其主成分芍药苷(paeoniflorin)靶向调控TRPV1通道和基质金属蛋白酶(MMPs),显著抑制LPS诱导的皮肤和牙龈炎症反应,降低促炎因子(TNF-α/IL-6/IL-13)表达,同时减少MMP-8/9介导的I型胶原降解,为开发抗炎护肤及口腔疾病治疗策略提供新思路。

  

1 引言

皮肤和口腔炎症是机体对抗组织损伤的防御反应,涉及瞬时受体电位香草酸亚型1(TRPV1)通道和基质金属蛋白酶(MMPs)的激活。TRPV1作为疼痛信号传导的关键介质,在特应性皮炎、牙周炎等疾病中过度表达,而MMP-8/9则直接降解I型胶原,导致组织破坏。细菌脂多糖(LPS)通过激活TRPV1和促炎因子(如TNF-α、IL-6)形成恶性循环。当前TRPV1拮抗剂(如MK-2295)尚处临床试验阶段,亟需天然水溶性替代物。

芍药作为传统中药,其活性成分芍药苷具有抗炎、镇痛和神经保护作用。本研究首次通过分子对接和体外实验,系统评估芍药根提取物对皮肤角质形成细胞、牙龈和真皮成纤维细胞中TRPV1-MMPs-胶原通路的调控作用。

2 结果与讨论

2.1 分子对接验证芍药苷与靶点的结合

采用DiffDock和GNINA软件预测芍药苷与TRPV1(-10.79 kcal/mol)、MMP-9(-9.99 kcal/mol)和MMP-8(-6.82 kcal/mol)的结合能。分子动力学模拟显示,芍药苷稳定占据TRPV1的辣椒素结合位点(图3a),并在MMP-9活性中心发挥拮抗作用(图3b),提示其可能通过阻断疼痛信号和胶原降解发挥双重保护。

2.2 皮肤角质形成细胞的抗炎效应

在LPS刺激的HaCaT细胞中,0.5 mg/mL芍药提取物使TRPV1表达降低67.05%(P<0.001),并显著抑制促炎因子:TNF-α减少148.82%(P<0.001),IL-6和IL-13分别下降37.78%和68.63%(图5-8)。值得注意的是,TRPV1减少可能通过负反馈调节IL-6/TNF-α通路实现,形成"TRPV1-细胞因子"双向调控网络(图9)。

2.3 牙龈成纤维细胞的胶原保护作用

LPS使牙龈成纤维细胞的I型胶原减少44.78%,而0.5 mg/mL芍药提取物将其恢复92.16%(P<0.001),同时MMP-8水平降低39.32%。与阳性对照茶多酚(EGCG)相比,芍药提取物表现出等效的MMP-8抑制率(47.36% vs 39.32%),提示其通过TRPV1-MMP-8轴保护牙周基质(图11-12)。

2.4 真皮成纤维细胞的抗衰老潜力

在皮肤成纤维细胞中,芍药提取物(0.5 mg/mL)使MMP-9减少70.27%(P<0.001),I型胶原合成提升92.16%,效果与EGCG相当(图13-14)。这为芍药应用于特应性皮炎和皮肤光老化提供了实验依据。

3 材料与方法

研究采用HPLC-UV标准化50%芍药苷含量的芍药根提取物(中国有机草本公司)。通过MTT法确定细胞安全浓度(角质细胞≤0.5 mg/mL)。ELISA检测TRPV1、细胞因子及胶原含量,分子对接使用CHARMM36力场,MD模拟时长20 ns。

4 结论

芍药根提取物通过多靶点作用:①直接抑制TRPV1通道减少疼痛信号;②下调IL-6/IL-13/TNF-α炎症级联;③阻断MMP-8/9活性保护I型胶原。这种"三位一体"机制使其成为治疗皮肤炎症和牙周疾病的潜在天然制剂,后续需开展体内实验验证其临床转化价值。

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