抗糖化复合物EBB的皮肤保护作用及其机制研究
一、研究团队与发表信息
本研究由北京清颜博仕健康管理有限公司的Chang Sun、Zibin Liu、Yanfei Jiang、Chunyue Zhao团队,联合北京大学公共卫生学院的Junbo Wang团队共同完成,成果发表于《Phytomedicine》期刊2025年第140卷(文章编号156592)。论文于2025年3月12日在线发表,标题为《Mixtures of EGCG, bamboo leaf flavonoids, and broccoli seed water extracts exhibit anti-glycation and skin-protective effects》。
二、学术背景与研究目标
科学领域:本研究属于天然产物药理学与皮肤衰老交叉领域,聚焦于晚期糖基化终末产物(Advanced Glycation End-products, AGEs)的抑制策略。
研究背景:皮肤衰老受内源性(如糖化反应)和外源性(如紫外线)因素驱动。AGEs通过激活RAGE受体(Receptor for AGEs)触发炎症和氧化应激,导致胶原损伤和皮肤功能退化。目前,天然成分的抗糖化潜力备受关注,但多成分协同机制尚不明确。
研究目标:开发一种由表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(EGCG)、竹叶黄酮(bamboo leaf flavonoids)和西兰花种子水提物(broccoli seed water extracts)组成的复合物EBB,通过细胞和动物模型评估其抗糖化效果,并揭示其分子机制。
三、研究流程与方法
1. 成分鉴定与体外模型构建
- 成分分析:采用超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)和高效液相色谱(HPLC)鉴定EBB的主要活性成分,包括西兰花种子中的萝卜硫苷(glucoraphanin, 25.1%)、芥子碱(sinapine, 0.1%)和竹叶黄酮中的荭草苷(orientin, 0.8%)。
- 细胞模型:以人永生化角质形成细胞(HaCaT)为对象,建立三种糖化模型:
- 甘油醛(GLA)诱导模型:700 μM GLA处理24小时;
- 甲基乙二醛(MGO)诱导模型:2 mM MGO处理;
- AGEs直接刺激模型:200 μg/mL AGE-BSA处理。
- 抗糖化检测:通过ELISA测定细胞内AGEs和羧甲基赖氨酸(CML)水平,发现EBB(低剂量组:EGCG 2 μg/mL + 西兰花提取物440 μg/mL + 竹叶黄酮12 μg/mL)显著抑制AGEs生成(如GLA模型中AGEs降低至90.36%)。
2. 转录组学与机制探索
- RNA测序:对比GLA处理组与EBB干预组的基因表达差异,发现576个差异表达基因(DEGs),富集于细胞外基质(ECM)重构、慢性炎症和MAPK/NF-κB通路。关键基因ROS1(一种酪氨酸激酶受体)在糖化组中表达上调,而EBB可逆转此效应。
- 蛋白验证:Western blot显示EBB下调RAGE、p-p38、p-ERK1/2和TNF-α的表达,表明其通过抑制ROS1-RAGE-MAPK/NF-κB轴减轻炎症反应。
3. 体内实验验证
- 斑马鱼模型:在葡萄糖和紫外线诱导的糖化模型中,EBB(6.25 μg/mL)使AGEs水平分别降至101.96%和109.68%,优于阳性对照氨基胍(AG)。
- 小鼠模型:通过皮下注射D-半乳糖(D-gal)联合紫外线(UVA/UVB)照射诱导皮肤衰老。EBB(90 mg/kg)处理8周后:
- 皮肤参数改善:AGE评分下降50%,皮肤弹性(回缩时间缩短)、水合度提升;
- 组织学分析:Masson染色显示胶原纤维排列更紧密,炎症浸润减少;
- 抗氧化指标:皮肤和血清中SOD活性升高,MDA(丙二醛)含量降低。
四、主要结果与逻辑链条
1. 成分协同效应:EBB中EGCG捕获活性羰基,竹叶黄酮清除自由基,西兰花提取物调节炎症,三者协同抑制AGEs形成。
2. 机制递进验证:
- 体外实验证明EBB直接减少AGEs积累;
- 转录组学发现ROS1和炎症通路的关键作用;
- 体内实验证实其改善皮肤结构和功能。
3. 跨模型一致性:细胞、斑马鱼和小鼠结果均支持EBB通过RAGE-ROS1-MAPK通路发挥抗糖化作用。
五、结论与价值
科学价值:首次阐明EBB通过调控ROS1-RAGE轴抑制糖化炎症,为天然复合物的协同机制提供新见解。
应用价值:EBB可作为功能性成分用于抗衰老食品和化妆品,其明确的作用靶点(如ROS1)为开发新型抗糖化药物提供方向。
六、研究亮点
1. 多模型系统验证:涵盖细胞、斑马鱼和小鼠,数据层次丰富;
2. 创新方法:结合UHPLC-MS/MS成分分析与转录组学,揭示ROS1的新功能;
3. 转化潜力:EBB的剂量组合(如低剂量即有效)具备产业化可行性。
七、其他价值
研究还发现EBB可提升全身抗氧化能力(如SOD/MDA指标),提示其潜在的系统性抗衰老应用。