檀香醇提取物介导TGF-β/Smad信号通路防晒抗光老化研究及其活性成分分析

Photoaging not only affects beauty, but also is related to some precancerous lesions and skin cancer. Studies have shown that TGF-beta/Smad signaling pathway plays an important role in skin photoaging. Previously, it was preliminarily found that alcohol extract of Santalum album L. (SAL) has sunscreen and anti-photoaging effects. The molecular mechanism may be related to TGF-beta. It was found that its active ingredients are different from the known active ingredients. This project intends to identify the main components of SAL alcohol extract by spectral analysis technology and screen out 2-3 active ingredients.We will apply SAL alcohol extract and its active ingredients to the skin of photoaging rat model, observing skin changes with non-invasive evaluation, routine and special staining.Meanwhile,pretreating fibroblasts with them, we will observe cell morphology and detect cell proliferation after ultraviolet irradiation. The expression of TGF-beta/Smad signaling pathway factors in fibroblasts and photoaging models after intervention were detected. It provides experimental basis for the sunscreen and anti-pthotoaing effects of SAL alcohol extract and its active ingredients.

光老化不仅影响美观，而且与一些癌前病变及皮肤癌有关。研究表明TGF-β/Smad信号通路在皮肤光老化中起着重要作用，前期初步发现檀香(Santalum album L.,SAL)醇提取物具有防晒抗光老化作用，探索了其分子机制可能与TGFβ相关，发现其活性成分有别于目前已知的功效成分。本项目拟采用波谱分析技术对SAL醇提取物主要成分进行结构鉴定并筛选出2-3个活性成分；将SAL醇提取物及其活性成分应用于光老化鼠模型皮肤，无创评价、常规及特殊染色观察皮肤变化；将其预处理成纤维细胞，进行紫外线照射后观察细胞形态，检测细胞增殖情况及基质金属蛋白酶( matrix metalloproteinases，MMPs)的mRNA表达情况；检测干预后光老化模型及成纤维细胞中的TGF-β/Smad信号通路细胞因子的变化。为SAL醇提取物及其活性成分的防晒抗光老化作用提供实验依据。

紫外线辐射（ultraviolet radiation，UVR）导致皮肤衰老这一过程被称为皮肤的“光老化”。 现已经发现一些具有防晒功能的天然植物，在防晒同时，具有清除自由基、抑制酪氨酸酶活性及抑制基质金属蛋白酶等作用而起等多效防护功能，因而植物防晒剂的研究备受业内外人士关注。TGF-β是光老化病理生理学中的一个关键分子机制。增强TGF-β的表达，激活TGF-β/Smad信号通路，进而刺激正常FBs增殖，抑制其凋亡，降低MMPs的活性，减少I型和III前胶原的降解，是抗皮肤光老化甚至预防皮肤癌发生的有效途径。我们前期发现檀香醇提取物具有防晒抗光老化作用。本课题组先后采用液相色谱―串联质谱法（LC-MS）及传统中药系统药理学数据库和分析平台及分析及筛选出SAL醇提取物活性成分异牡荆素、异鼠李素，进而CCK-8检测檀香醇提取物、异牡荆素、异鼠李素对于光老化模型的成纤维细胞活性的影响显示醇提取物和异牡荆素随着浓度升高有明显的的改善细胞活性的作用，且异牡荆素的效果更明显，而异鼠李素的效果并不明显。初步确定檀香醇提取物抗光老化模型活性成分为异牡荆素。并通过1.体外试验：SAL醇提取物及活性成分异牡荆素预处理成纤维细胞，进行紫外线照射后观察细胞形态，检测细胞增殖情况、ROS、TGF-β水平及MMP-1、MMP-3、MMP-9的mRNA表达情况；2、动物试验：将SAL醇提取物及异牡荆素应用于光老化鼠模型皮肤，肉眼观察皮肤组织的结构形态、HE染色及特殊染色评价抗光老化效果； 3）分子机制研究：分子生物学技术检测SAL醇提取物预处理成纤维细胞及干预光老化模型中的TGF-β/Smad信号通路因子（如TGF-β1、TbetaRII及Smad2、Smad3、Smad7等）、胶原蛋白ColI的变化。结果显示檀香醇提物与异牡荆素可使光老化细胞模型组的ROS水平降低、TGF-β的表达上升；降低MMP-1及MMP-3的mRNA表达，对ColI与TGF-β1蛋白表达具有显著的增强作用，对MMP-1、MMP-3及Smad7等蛋白表达具有显著抑制作用；SAL醇提取物及其活性成分异牡荆素能改善光老化动物模型的胶原纤维排列、分布等情况；显著提高TGF-β的表达；降低光老化模型的裸鼠MMP-1及MMP-3的mRNA表达；因此，SAL醇其活性成分异牡荆素可用于制备皮肤光老化的预防和/或治疗药物，具有很好的应用前