Page 16 - 精细化工2020年第2期
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·218· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷
的信号通路,并通过吸收紫外线、抗皮肤光氧化、 氧化脂质(LOOH)积累扰乱细胞膜结构完整性、
调节细胞外基质(ECM)合成与降解、抑制色素沉 氧化氨基酸诱导羰基蛋白生成、介导产生 8-氧鸟嘌呤
着、缓解皮肤炎症、调节细胞自噬等途径着重对植 (8-oxoG)等对皮肤造成损伤,进而导致皮肤老化 [18] 。
物提取物延缓皮肤光老化作用的研究进展进行了总 ROS 可以对丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)产
结,最后对植物提取物在延缓皮肤光老化领域中的 生刺激作用,进而激活由 c-Fos 和 c-Jun 组成的异二
发展前景和开发方向进行了展望。 聚体激活蛋白-1(AP-1)。其可诱导基质蛋白金属酶
(MMPs)的合成,MMPs 降解 ECM 中的胶原蛋白和
1 紫外线与皮肤光老化 弹性蛋白,并且抑制胶原蛋白和弹性蛋白的合成 [10] 。
此外,ROS 可通过激活核因子-κB(NF-κB),从而
皮肤由表皮层、真皮层和皮下组织组成。表皮
影响白细胞介素-1(IL-1)、表皮生长因子(EGF)
层分为四层(角质层、颗粒层、棘层和基底层),主
和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等促炎细胞因子的表达
要的细胞类型是表皮角质形成细胞。产生色素的黑
来促进炎症反应的发生 [19] 。
素细胞位于表皮的基底层,决定皮肤的颜色并具有
MMPs 与其组织抑制因子(TIMP)平衡决定了
光保护功能。真皮层包括乳头层和网状层,主要的
皮肤组织变性的速度,活化的 AP-1 和 NF-κB 可通
细胞类型是真皮成纤维细胞,网状层产生维持皮肤
过调控 TIMP 转录水平正常或略微上调导致 MMPs
结构完整性和弹性的胶原纤维、网状纤维、弹性纤
活化优于 TIMP 活性,进一步使胶原蛋白和弹性蛋
维等 ECM 成分,真皮层内还含有血管、毛囊、皮脂
白等降解 [20] 。另外,AP-1 可以调控转化生长因子-β
腺和汗腺等附属物。皮下组织具有弹性,可缓解外
(TGF-β)Ⅱ型受体表达下调,降低与 TGF-β 的特
来冲击进而保护身体器官。阳光中的紫外线根据其
异性结合,导致转录激活因子 Smad 信号传导通路
波长划分主要包括 3 种类型,长波紫外线(UVA,
受损,使分别编码Ⅲ型和Ⅰ型胶原前体的 COL3A1
波长为 320~400 nm)、中波紫外线(UVB,波长为
和 COL1A1 基因的转录减少,间接地减少了胶原的
290~320 nm)和短波紫外线(UVC,波长为 200~290
生物合成 [21-22] 。
nm)。波长短于 290 nm 的 UVC 被臭氧层阻挡,但
UVA 和 UVB 射线能够到达地球表面 [9-10] 。UVA 是 3 植物提取物延缓皮肤光老化途径
一种弱诱变剂,但具有极强的穿透能力,能影响真
皮甚至皮下组织区域,导致氧化应激和组织炎症。 3.1 吸收紫外线
UVB 诱变性较强,可直接与 DNA 相互作用产生二 紫外线吸收功能是植物进化出的最主要的光保
嘧啶光产物,导致 DNA 复制过程中的 DNA 损伤。 护机制之一。一些具有双键、共轭双键或三键结构
急性紫外线辐射会导致皮肤晒伤、异常色素沉着和 的天然植物成分,可将从紫外线吸收来的能量进行
免疫抑制,长期暴露与皮肤过早老化和易于形成恶 转化,并以热能和光能等形式释放出来,进而减少
性肿瘤有关 [11-12] 。 紫外线对机体的伤害。
Ajmala 等 [23] 使用含时密度泛函理论(TD-DFT)
光老化的皮肤表现为粗糙、松弛、深皱纹、毛
细血管扩张和异常的色素沉着 [13] 。表皮层中角质形 和自然键轨道理论(NBO)计算了富含黄酮类化合
物的提琴形凹唇姜提取物的紫外吸收能力,发现其
成细胞活力降低,更新减慢、屏障功能减弱,导致
在 270~390 nm 的 UVA 和 UVB 紫外区间均具有明
皮肤干燥、脱屑等。真皮层中成纤维细胞的数量逐
显的吸收作用,被认为是一种有效的紫外屏蔽剂,
渐减少,胶原合成减慢,分解加速;同时朗格汉斯
细胞减少,免疫力降低 [14] 。而暴露在 UV 下的角质 但并未进一步评价紫外吸收效率和安全性。木质素
是一种芳香性高聚物,在植物体中广泛存在。研究
形成细胞和真皮成纤维细胞表现出 ROS 过度积累、
表明,其具有很强的紫外吸收能力,在防晒霜中添
DNA 损伤、细胞周期停滞、细胞外基质成分的改变
加木质素后可通过协同作用大大提高防晒霜的防晒
和衰老 生物 标志物 的出 现,如 β- 半乳糖 苷酶 [24] [25]
(SA-β-gal)活性增加,p16 INK4a 、p21 CIP1 、p53 基因 系数(SPF)值 。Gregori 等 发现,意大利蜂胶
乙醇提取物具有高效的紫外吸收能力,其主要成分
和蛋白水平表达上调,Lamin B1 基因和蛋白水平表
达下调等 [15-17] 。 包括 3 种咖啡酸(咖啡酸、咖啡酸苯乙酯和 1,1-二
甲基丙基咖啡酸)和 3 种黄酮类化合物(山奈酚、
2 ROS 介导皮肤光老化发生 槲皮素和高良姜),可以作为 UVA 和 UVB 光防晒剂。
几乎所有蜂胶成分的质量分数不足 8%时,就足以使
皮肤光老化的发生主要与 ROS 相关,过量的 防晒剂达到 SPF20 值,添加剂量远低于目前在化妆
ROS 可直接与脂质、蛋白质和核酸作用,如通过过 品护理市场上广泛使用的 UV 防晒剂苯基三嗪