《Journal of Agriculture and Food Research》：Yak Whey Protein Exerts Anti-photoaging Activity in HSF Cells by Regulating the MAPK/AP-1 Signaling Pathway
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慢性紫外线辐射暴露会破坏机体抗氧化防御系统，引发皮肤炎症反应，最终导致光老化。牦牛乳清蛋白（Yak whey protein, YWP）具有突出的营养价值及较强的抗氧化与抗衰老生物活性，但其在细胞水平的抗光老化效应尚未阐明。研究人员通过建立UVA辐照诱导的人皮
慢性紫外线辐射暴露会破坏机体抗氧化防御系统，引发皮肤炎症反应，最终导致光老化。牦牛乳清蛋白（Yak whey protein, YWP）具有突出的营养价值及较强的抗氧化与抗衰老生物活性，但其在细胞水平的抗光老化效应尚未阐明。研究人员通过建立UVA辐照诱导的人皮肤成纤维细胞（Human skin fibroblasts, HSF）光老化模型，探究YWP的潜在抗光老化作用及相关分子机制。结果表明，YWP对UVA诱导的HSF细胞光老化具有显著保护作用，该作用与通过调控MAPK/AP-1通路降低活性氧（Reactive oxygen species, ROS）、炎症细胞因子和基质金属蛋白酶（Matrix metalloproteinases, MMPs）水平有关。此外，YWP促进透明质酸（Hyaluronic acid, HA）、透明质酸合酶2（Hyaluronic acid synthase 2, HAS2）、金属蛋白酶组织抑制因子-2（Tissue inhibitor of metalloproteinases-2, TIMP-2）及细胞外基质（Extracellular matrix, ECM）成分的生成。各组中，1.6 mg/mL YWP表现出最优治疗效果。综上，本研究结果凸显了YWP良好的抗光老化特性，同时为牦牛乳来源功能产品的深度开发提供理论支撑与实验证据。
研究背景方面，皮肤作为人体最大器官，慢性紫外线（Ultraviolet, UV）辐射尤其是UVA（320–400 nm）可穿透真皮，经氧化应激间接损伤DNA，降解胶原与弹性纤维，是外源性衰老的主因。UVA辐照人皮肤成纤维细胞（HSF）会诱发活性氧（ROS）蓄积、抗氧化酶超氧化物歧化酶（SOD）与谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性下降、炎症因子白细胞介素-6（IL-6）、IL-1β、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）上调，并激活MAPK/AP-1通路促使基质金属蛋白酶（MMP-1、MMP-3）表达升高、金属蛋白酶组织抑制因子-2（TIMP-2）及Ⅰ型前胶原（Pro-COL1A1）、弹性蛋白合成受抑，导致细胞外基质（ECM）稳态失衡。普通乳清蛋白具抗氧化与促胶原合成作用，而牦牛乳清蛋白（YWP）氨基酸谱富含亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、脯氨酸等，前期体内实验提示其延缓胸腺萎缩，但细胞水平抗光老化机制未明。为此，研究人员以HSF为模型，明确YWP经MAPK/AP-1通路缓解UVA光老化的效力与机制，论文发表于《Journal of Agriculture and Food Research》。
关键技术方法上，研究人员取红原牦牛乳经离心脱脂、pH 4.6沉淀酪蛋白、透析冻干制得YWP；以SV40转染永生化HSF为对象，用40 W UVA灯在12 h与24 h后分别以0–16 J/cm2筛查，选定10 J/cm2建立光老化模型；设正常对照、UVA模型及0.4、0.8、1.6 mg/mL YWP干预组；借CCK-8测活力，DCFH-DA荧光测ROS，ELISA定量HA与炎症因子，RT-qPCR检MMP-1/MMP-3/TIMP-2/HAS2 mRNA，Western blot检ERK1/2、JNK1/2、P38及其磷酸化体与c-Fos/c-Jun、Pro-COL1A1、弹性蛋白，SPSS 27.0单因素方差分析。
研究结果部分，3.1节YWP对HSF生长增殖的影响显示，0–3.2 mg/mL YWP无细胞毒性且轻度促增殖。3.2节UVA剂量确定表明，10 J/cm2使活力降至约50%，选为建模剂量。3.3节保护效应显示，≥0.8 mg/mL YWP显著提升光老化细胞活力，呈剂量依赖。3.4节形态学观察发现，UVA致细胞皱缩脱落，0.8 mg/mL YWP改善贴壁与排列。3.5与3.6节氧化应激结果显示，YWP降低ROS荧光强度，回升SOD与GSH-Px活性。3.7节炎症响应中，YWP下调IL-6、IL-1β、TNF-α。3.8节HA代谢显示，YWP恢复HAS2 mRNA与HA分泌。3.9节ECM相关基因蛋白中，YWP抑制MMP-1/MMP-3 mRNA、提升TIMP-2、Pro-COL1A1与弹性蛋白。3.10节MAPK/AP-1通路显示，UVA促ERK1/2、JNK1/2、P38、c-Fos、c-Jun磷酸化，1.6 mg/mL YWP抑制最强。
讨论部分总结，研究人员指出UVA经ROS-MAPK/AP-1轴驱动MMPs上调与胶原降解，YWP凭借亮氨酸、脯氨酸等特征氨基酸及整体蛋白组分，在HSF中同时实现抗氧化、抗炎、促HA与胶原弹性蛋白合成，并阻断ERK/JNK/P38-c-Fos/c-Jun磷酸化级联，从而维持ECM稳态；局限在于仅用粗提YWP，未分离特定活性肽，后续需超滤、凝胶过滤与LC-MS/MS鉴定。
结论部分翻译：综上，研究人员发现YWP具有显著抗光老化活性。通过靶向MAPK/AP-1信号级联，YWP剂量依赖性地减轻光老化HSF细胞中ROS、炎症细胞因子与MMPs的蓄积，同时促进抗氧化酶、HA、HAS2、TIMP-2、Ⅰ型前胶原及弹性蛋白的生成。这些发现拓展了具抗光老化潜力的膳食组分范围，并凸显YWP作为预防或改善皮肤光老化的功能食品之应用前景。
