局部用甲萘醌-7（维生素K2，MK-7）作为线粒体生物能量激活剂用于皮肤抗衰老：皮肤细胞中的机制证据和一项随机半脸/颈研究

《ACS Omega》：Topical Menaquinone-7 (Vitamin K2, MK-7) as a Mitochondrial Bioenergetic Activator for Skin Anti-Aging: Mechanistic Evidence in Skin Cells and a Randomized Split-Face/Neck Study

　　

线粒体功能障碍通过限制细胞能量供应、改变氧化还原平衡和放大氧化损伤，共同促进细胞外基质降解和组织力学丧失，从而促进皮肤衰老。维生素K2（甲萘醌-7；MK-7）被认为支持线粒体电子传递，但其在皮肤中的生物能量活性及对衰老相关结局的影响仍未充分表征。为评估MK-7是否能在氧化应激下改善皮肤相关细胞的线粒体生物能量学，以及这些效应是否能转化为受控人体研究中可量化的抗衰老益处，研究人员进行了体外实验：将人皮肤细胞暴露于UVA或过氧化氢以模拟氧化应激，然后用MK-7处理。采用既定方法检测ATP含量、NAD⁺/NADH比值、线粒体膜电位（ΔΨm）、线粒体DNA（mtDNA）拷贝数、呼吸链复合物（I–V）活性以及衰老相关分泌表型（SASP）表达。在体内，一项随机、双盲、半脸/颈、安慰剂对照试验招募了35–60岁女性（n=30完成者）。受试者每日两次将含0.05% MK-7的面颈霜涂抹于随机一侧，将安慰剂涂抹于对侧，持续8周。在基线和第2、4、8周仪器量化评估皱纹/粗糙度、弹性和下垂。MK-7增加了ATP产生，提高了NAD⁺/NADH比值，恢复了ΔΨm，在氧化应激下保留了mtDNA拷贝数，增强了多种呼吸复合物活性，并降低了UVA诱导的SASP标志物表达。在人体功效评估中，与安慰剂相比，MK-7在面部和颈部皱纹粗糙度、弹性参数以及8周内改善下垂方面均表现出显著改善。MK-7与体外线粒体生物能量读数的改善以及半脸/颈研究中可测量的抗衰老效应相关，支持了针对皮肤衰老的线粒体靶向方法的进一步开发。

**论文解读：局部用甲萘醌-7（MK-7）作为线粒体生物能量激活剂在皮肤抗衰老中的机制与临床证据**

衰老是一个复杂的生物学过程，表现为分子、细胞和系统水平的逐渐退化。在衰老科学（GeroScience）的框架中，线粒体功能障碍被识别为关键拮抗性标志之一，与其他衰老标志相互作用并影响组织衰老轨迹。皮肤衰老是生物衰老最直观的表现，其典型特征包括表皮变薄、真皮细胞外基质降解、皱纹形成和渐进性松弛。线粒体功能障碍通过破坏细胞氧化还原稳态、促进细胞衰老和损害细胞外基质完整性，成为驱动皮肤衰老（包括内在时序性变化和紫外线诱导的光老化）的关键因素。然而，目前针对线粒体能量代谢的局部抗衰老干预手段尚不充分。

维生素K2（甲萘醌-7，MK-7）因其长半衰期和反式异构体优势而具有优良的生物利用度，近年来被提出可能作为线粒体电子载体，支持线粒体电子传递链（ETC）功能。然而，其在皮肤衰老中的具体作用——尤其是能否改善线粒体能量代谢并产生可量化的抗衰老效果——仍缺乏系统研究。为此，研究人员开展了一项整合体外机制研究及随机双盲半脸/颈人体试验的综合研究，以评估MK-7作为线粒体生物能量激活剂在皮肤抗衰老中的潜力。该论文发表在《ACS Omega》。

**主要关键技术与方法**

研究人员采用体外细胞模型（人皮肤成纤维细胞和HaCaT角质形成细胞）和体内人体功效评估相结合的策略。体外实验中，使用UVA（30 J/cm²）或过氧化氢（H₂O₂，400 μM）诱导氧化应激，通过荧光法检测ATP含量、NAD⁺/NADH比值、线粒体膜电位（ΔΨm，使用JC-1探针）、mtDNA拷贝数（靶向D-loop、ND1、ND5区，采用实时定量PCR）、呼吸链复合物I–V活性（使用商品化试剂盒）以及衰老相关分泌表型（SASP）标志物（IL-8、p21 mRNA水平及TNF-α、MMP-3蛋白分泌）。人体试验采用随机、双盲、半脸/颈、安慰剂对照设计，共纳入30名35–60岁女性受试者，每日两次涂抹含0.05% MK-7的面颈霜或安慰剂，持续8周，使用AEVA-HE、Cutometer Dual MPA 580和VISIA-CR等仪器分别量化皱纹粗糙度（Ra、Rz）、皮肤弹性（R0、R1、F4）和面部下垂（下颌平面角MPA）。此外，还进行了离体猪皮透皮实验以评估MK-7的皮肤滞留。

**研究结果**

**3.1 MK-7激活ATP合成：** 在UVA应激下，成纤维细胞ATP水平较空白对照下降56%，而0.002% MK-7处理使ATP水平较模型组升高59.09%，且呈剂量依赖性，效果优于阳性对照（维生素C+维生素E）。

**3.2 MK-7提高NAD⁺/NADH比值：** 0.002% MK-7使NAD⁺/NADH比值较模型组显著升高100.69%，表明MK-7增强了氧化磷酸化（OXPHOS）效率，从而为糖酵解和三羧酸循环提供充足辅酶。

**3.3 MK-7阻止线粒体膜电位崩溃：** 在HaCaT角质形成细胞中，CCCP诱导的线粒体膜电位去极化被0.002% MK-7有效逆转，绿色荧光强度降低18.66%，提示MK-7通过增强ETC质子泵功能恢复ΔΨm。

**3.4 MK-7提高mtDNA拷贝数：** 在H₂O₂诱导的氧化应激下，0.0015% MK-7使D-loop区拷贝数较模型组增加46.68%，ND1和ND5区拷贝数分别增加83.66%和65.28%，说明MK-7通过保护mtDNA复制和转录维持线粒体基因组完整性。

**3.5 MK-7增强线粒体呼吸链复合物活性：** 在基础条件下，0.002% MK-7使复合物I、II、IV活性分别提高至空白对照的117.48%、142.86%和118.03%，复合物V活性提高26.78%，复合物III活性无显著变化，提示MK-7可能绕过复合物III促进电子传递。

**3.6 MK-7下调衰老相关分泌表型：** 0.002% MK-7显著降低UVA诱导的IL-8 mRNA（降幅75.85%）、p21 mRNA（33.58%）、TNF-α蛋白（18.69%）和MMP-3蛋白（16.41%）水平，表明其通过调节线粒体能量代谢减轻炎症、细胞周期阻滞和细胞外基质降解。

**3.7 离体皮肤渗透：** Franz扩散池实验显示，单次涂抹0.05% MK-7面颈霜后，皮内MK-7浓度约为0.78–5.24 μg/mL，与体外有效浓度范围（5–20 μg/mL）的低端重叠，受体液中未检出MK-7，提示药物主要滞留于皮肤层。

**3.8 MK-7减少皱纹：** 在面部（木偶纹区域），MK-7侧第4周Rz较安慰剂侧降低8.60%（p<0.01），第8周降低4.95%（p<0.05）；Ra在第2周和第4周显著降低。颈部皱纹在第4周Rz和Ra均显著降低。第8周部分参数显著性消失，可能与春节假期环境及行为因素干扰有关。

**3.9 MK-7增强皮肤弹性：** 与安慰剂侧相比，MK-7侧第8周R0降低11.38%（p<0.01），第4周和第8周R1分别降低9.91%和13.52%（p<0.01），F4分别降低6.48%和10.70%（p<0.01），表明皮肤弹性和紧致度显著提升。

**3.10 MK-7缓解面部下垂：** 经8周治疗后，MK-7侧MPA较安慰剂侧显著增加11.45%（p<0.01），提示MK-7具有对抗面部下垂的提拉效应。

**讨论与结论**

讨论部分指出，该研究通过互补的细胞和人体功效数据，支持MK-7作为线粒体生物能量激活剂在皮肤抗衰老中的应用。体外实验中MK-7对ATP、NAD⁺/NADH、ΔΨm、mtDNA、呼吸链复合物及SASP的多重正向调节，与其在人体中改善皱纹、弹性和下垂的客观效果相呼应，为线粒体靶向抗衰老策略提供了机制依据。研究创新性在于首次在局部外用化妆品背景下证明MK-7可改善UVA应激下的NAD⁺/NADH比值。半脸设计控制了个体间变异和基质效应，多个客观终点的一致性增强了结论可靠性。但研究存在局限性：未进行意向性治疗分析（ITT），但所有脱落均因非治疗相关个人原因；实验设计分散（不同应激源、细胞类型和阳性对照），限制了单一统一模型中的机制结论；队列仅限35–60岁女性，疗程8周且包含春节假期，需在更广泛人群和更长周期中验证；未在体内直接测量分子生物标志物。

**研究结论部分翻译：** MK-7在体外改善了线粒体功能，并在随机双盲半脸/颈人体研究中显示出显著的抗衰老功效。这些发现共同支持MK-7作为一种生物能量化妆品成分，并为其在皮肤抗衰老中的进一步开发提供了基于机制的理论依据。