这篇发表于2023年2月8日的文档是一篇发表在MDPI期刊《Molecules》上的综述性论文，题为“Safe and Effective Antioxidant: The Biological Mechanism and Potential Pathways of Ergothioneine in the Skin”。作者为 Hui-Min Liu、 Wei Tang、 Xiao-Yi Wang、 Jing-Jing Jiang、 Wei Zhang 和 Wei Wang，其所属机构包括上海应用技术大学香料香精技术与工程学院、教育部香料香精化妆品工程技术研究中心以及上海捷瑞生物工程有限公司。本文的核心主题是系统性地阐述天然抗氧化剂麦角硫因（Ergothioneine， EGT）在皮肤生物学中的保护机制、潜在作用通路及其在化妆品中的应用前景。
本文并非报道一项单一的原始研究，而是一篇旨在整合现有知识的综述。作者们的核心目的在于，鉴于麦角硫因在健康与美容领域日益增长的关注度，以及其作为一种安全有效的抗氧化剂在皮肤护理中的巨大潜力，有必要对迄今为止关于麦角硫因，特别是其在皮肤学领域的生物活性、作用机制及应用研究进行一次全面而系统的梳理与总结。他们旨在为读者提供一个关于麦角硫因在皮肤中作用机制的认知框架，并以此为基础，正确评估其作为化妆品功能原料的潜力，同时指出未来需要解决的关键科学问题。
这篇综述论文构建了多个紧密相连的核心论点，每个论点均通过引用大量已发表的科学研究证据进行支撑。
第一，麦角硫因具有独特的结构与转运机制，决定了其“智能”靶向的抗氧化特性。 文章开篇即强调了麦角硫因并非由人体自身合成，而是一种来源于饮食（某些细菌和真菌合成）的硫代咪唑类化合物，常被称为一种“维生素”。其抗氧化化学性质特殊，在生理pH下主要以硫酮形式存在，这使得其具有极强的自动氧化抵抗能力。然而，麦角硫因最关键的特性在于其依赖于有机阳离子转运蛋白1（OCTN-1， 由SLC22A4基因编码）进行特异性转运和积累。OCTN-1对麦角硫因的转运效率极高，使其能够靶向性地富集在受损、氧化应激或炎症部位的组织与细胞中，特别是在细胞的线粒体和细胞核内。这种“智能”靶向分布是麦角硫因能够作为一种高效且安全抗氧化剂的基础，因为它可以将抗氧化防御力量精确投送到最需要的部位，而非均匀分散。
第二，麦角硫因通过多途径参与并增强机体的抗氧化防御网络。 文章指出，机体的抗氧化防御是一个网络系统。麦角硫因不仅自身能直接高效清除多种活性氧和氮自由基（如羟基自由基、超氧阴离子、过氧亚硝基等），还能与网络中的其他成员协同作用。证据表明：1. 它与谷胱甘肽（GSH）/氧化型谷胱甘肽（GSSG）氧化还原对紧密关联，能够促进GSH的再生循环；2. 在维生素C存在下，麦角硫因的氧化形式可被快速还原，类似于维生素C修复维生素E自由基的过程；3. 它能激活关键的细胞防御通路——Nrf2/ARE通路，从而上调多种内源性抗氧化酶（如HO-1， NQO-1， γ-GCLC）的表达，系统性地增强细胞的抗氧化能力。此外，麦角硫因还能抑制与光老化及皮肤癌发生相关的AP-1信号通路的激活，减少基质金属蛋白酶-1（MMP-1）的表达和I型前胶原的降解，这是其抗光老化作用的重要分子基础。
第三，麦角硫因是潜在的线粒体靶向抗氧化剂，对维持细胞能量代谢和延缓衰老至关重要。 由于OCTN-1在线粒体膜上也有表达，麦角硫因可以被特异性地转运至线粒体内部。线粒体是细胞的能量工厂和活性氧的主要产生源，其DNA缺乏组蛋白保护，更容易受到氧化损伤。麦角硫因在线粒体中能够快速清除过量活性氧，保护线粒体DNA，维持膜电位。文章进一步阐述，麦角硫因可能通过影响NADH氧化酶等，调节细胞内至关重要的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）池的稳态，从而影响能量代谢，并激活与长寿和应激抵抗相关的Sirtuins家族蛋白及聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（PARPs）。通过维持GSH/GSSG比例、上调谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性等方式，麦角硫因从多个层面延缓细胞衰老过程。
第四，麦角硫因展现出显著的抗炎与免疫调节活性。 氧化应激是炎症的重要诱因。麦角硫因的抗炎作用与其抗氧化特性密不可分，但亦有独特机制。当皮肤受到紫外线、污染物等刺激时，受损细胞会大量表达OCTN-1，促使麦角硫因在局部积累。积累的麦角硫因能够抑制肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）、IL-6等关键促炎因子的产生。其作用机制涉及抑制MAPK信号通路和NF-κB的激活。值得注意的是，麦角硫因在免疫细胞中的作用可能具有双重性：一方面，它可能作为Toll样受体（TLR）激动剂，在特定情况下调节免疫反应；另一方面，它又能抑制与炎症相关的细胞因子产生。这种复杂性提示麦角硫因在免疫调节中扮演着精细的角色。
第五，麦角硫因对皮肤屏障功能具有潜在的保护和修复作用。 皮肤屏障功能的破坏与多种皮肤疾病（如特应性皮炎）相关。文章提出了一个有趣的假设性关联：麦角硫因的转运蛋白OCTN-1的表达与RUNX1基因的表达高度相关。RUNX1是影响细胞增殖、分化和造血的关键调节因子，也与免疫系统疾病有关。作者推测，麦角硫因可能通过高表达的OCTN-1被转运至皮肤屏障受损部位，通过清除过量活性氧，或通过抑制IL-33等炎症介质，间接调节由p53/p63介导的细胞过程，从而促进角质形成细胞或皮肤干细胞的增殖与分化，最终有利于皮肤屏障功能的重建与更新。这一观点为麦角硫因在治疗屏障受损性皮肤病的应用提供了新的理论视角。
第六，麦角硫因具有多重皮肤光保护效应。 紫外线是导致皮肤光老化和损伤的主要外源性因素。麦角硫因的光保护作用是多维度的：1. 物理屏蔽：其分子结构在紫外线波段（最大吸收波长257 nm）有吸收，可作为内源性紫外线滤光剂。2. 抗氧化与抗炎：清除紫外线诱导产生的大量活性氧，抑制由此引发的炎症级联反应，这与前述机制一致。3. 保护DNA：特别重要的是，研究证据显示麦角硫因能有效防止UVA照射引起的线粒体DNA“常见缺失”，保护细胞核免受TUNEL阳性标记的损伤，维持线粒体膜电位。4. 抑制光老化：通过抑制MMP-1、增强胶原蛋白I的生成，对抗紫外线导致的皮肤皱纹和松弛。
第七，麦角硫因通过可逆性抑制酪氨酸酶发挥美白作用。 麦角硫因因其独特的硫代咪唑环结构，被发现是一种有效的酪氨酸酶抑制剂。与常见的巯基类抑制剂不同，麦角硫因主要以硫酮形式起作用。研究表明，它能可逆地结合酪氨酸酶的底物位点，其抑制效果优于常见的曲酸和熊果苷。这为其在美白祛斑类化妆品中的应用提供了直接的效理依据。
第八，麦角硫因在化妆品中已有广泛应用并展现出良好前景。 文章简要总结了麦角硫因在化妆品中的应用现状，指出其因卓越的功效、良好的稳定性和水溶性，可适配多种配方体系。列表中列举了多个国际知名品牌（如雅诗兰黛、La Prairie、迪奥等）将麦角硫因用于抗氧、抗衰、防晒及营养保湿类产品中。此外，口服类美容补充剂也含有麦角硫因。作者认为，随着生物合成技术的发展，高纯度、可持续生产的麦角硫因将更能满足市场对天然、安全、高效原料的需求。
最后，本文总结了麦角硫因研究的重大意义与价值。在科学价值上，该综述系统性地构建了麦角硫因在皮肤中从转运、分布到在亚细胞器水平（细胞质、线粒体、细胞核）发挥抗氧化、抗炎、抗衰老、光保护及美白等多重生物活性的作用网络图景，深化了科学界对这种“条件必需”营养素的生理功能认知。在应用价值上，文章强有力地论证了麦角硫因作为一种集“天然来源、内在存在、安全高效、功能多元、智能靶向”于一体的理想化妆品原料的卓越潜力，能够精准满足当前健康美容产业对产品功效与安全性的双重高标准需求。
同时，作者并未回避当前研究的空白与挑战，在文末前瞻性地提出了六个亟待解决的关键问题，例如：麦角硫因缺乏或过量对皮肤的具体影响、其经皮渗透速率及OCTN-1是否能促进其透皮吸收、在人体抗氧化网络中的核心地位与确切机制、通过添加外源OCTN-1增强其运输的可行性、抑制黑色素合成的具体通路细节，以及最缺乏的——关于其外用于皮肤的人体临床证据。这些问题的提出为未来的研究方向提供了清晰的路线图，使得本篇综述不仅是对过去的总结，更是对未来的启发。