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五个女博士丨弹性蛋白肽对光老化小鼠有抗氧化能力

来源:网络    发布时间:2023-08-10 13:25   作者:司马尚   阅读量:6881   会员投稿

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皮肤因长期暴露在阳光下而发生的老化称为光老化,这种光老化主要是由于阳光中的紫外线(UV)辐射[1]引起的。紫外线可分为UVA、UVB和UVC,由于地球大气层产生的阻挡作用,UVC几乎被臭氧层吸收,所以地球表面的紫外线主要由UVA和UVB两种形式组成[2,3]。

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紫外线不仅对皮肤光老化有累积作用,而且随着年龄的增加,修复皮肤损伤的能力也会不可避免地下降。因此,如何有效预防光老化,修复现有皮肤损伤,成为主要研究热点。

弹性蛋白是一种主要存在于颈韧带、血管、肺和皮肤等弹性组织中的蛋白质[4]。弹性蛋白肽(EP)是弹性蛋白的水解产物,具有诱导细胞粘附、迁移、增殖、分化和凋亡等多种生物学行为[5,6]。Liu[7]等人发现给予EP可显著增加皮肤中羟脯氨酸和水分的含量、改善皮肤表皮增殖和成纤维细胞凋亡。

试验方法

本试验首先通过连续应用UVA+UVB照射建立光老化小鼠模型,然后为了研究EP对光老化小鼠抗氧化系统的影响,检测了光老化小鼠血清中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)以及过氧化氢酶(CAT)活性水平。

SOD是一种金属结合酶,催化超氧阴离子自由基转化为过氧化氢和氧,从?起到抗氧化作用,保护细胞免受损伤。SOD是生物体内重要的自由基清除剂,其活性反映了机体清除氧自由基的能力;

MDA是自由基与脂质过氧化反应的终产物,它的含量反映了生物体内脂质过氧化的程度,进?反映了细胞损伤的程度。MDA具有细胞毒性,可引起一系列细胞代谢、功能障碍甚至死亡,常作为组织脂质过氧化损伤程度的重要参考指标;

GSH-Px是生物体内抗氧化系统的重要成员,它以谷胱甘肽为还原剂,去除体内的过氧化氢等过氧化物,从?维持机体正常的生理功能,延缓衰老[8];

CAT是生物防御系统中的关键酶之一,其主要功能是去除多余的过氧化氢[9],它在预防性保护和减少炎症反应方面发挥着重要作用。

试验选取了60只重约15-19g的裸鼠,适应性喂养7天后,将小鼠随机分为5组,即空白对照组、模型组、EP低剂量组、EP中剂量组、EP高剂量组。

将紫外线照射仪置于小鼠上方30厘米处,每周照射6次,最初照射剂量为20分钟/天,每周增加10-30分钟/天,剂量维持在120分钟/天,持续12周,直到皮肤出现典型老化迹象(即脱屑、红斑和皱纹),表明光老化模型已经成功创建。

试验结果

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经UVA+UVB照射后,模型组小鼠血清中SOD活性显著低于空白组,EP灌胃后,血清中SOD活性显著升高,其中EP高剂量组效果最明显。说明EP可显著改善紫外线照射引起的SOD活性降低,从而有效提高生物体的抗氧化能力,减少超氧阴离子自由基对机体的损害。

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经UVA+UVB照射后,模型组小鼠血清中MDA水平显著高于空白组,EP灌胃后,血清中MDA含量显著降低,其中EP中、高剂量组效果最为明显。说明EP可显著改善紫外线照射引起的脂质过氧化,从而有效降低MDA及类似物对生物体的损害。

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经UVA+UVB照射后,模型组血清中GSH-Px活性明显低于空白组,EP灌胃后,血清中GSH-Px水平有一定升高,其中EP中、高剂量组影响最为明显。说明EP可以显著改善因紫外线照射引起的GSH-Px活性下降,从而有效提高生物体的抗氧化能力,减少自由基对机体的伤害。

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经UVA+UVB照射后,模型组血清中CAT活性明显低于空白组,EP灌胃后,小鼠血清中CAT活性有了一定程度的升高,其中以EP高剂量组效果最为明显。说明EP可以显著改善紫外线照射引起的CAT活性下降,从而有效清除机体内多余的过氧化氢,减少过氧化氢对机体的损害。

试验结论

综上所述,弹性蛋白肽能有效降低紫外线对小鼠皮肤的损伤程度,提高皮肤抵抗紫外线的能力,为弹性蛋白肽在护肤和改善皮肤光老化方面的应用提供一定的理论依据。随着对弹性蛋白肽的深入研究,有望进一步揭示弹性蛋白肽对皮肤光老化的影响。

参考文献

[1] Fischer F, Zufferey E, Bourgeois J-M, et al. UV-ABC screens of luteolin derivatives compared to edelweiss extract. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 2011, 103, 8-15

[2] Hillebrand G. Facial wrinkling: the marquee clinical sign of aging skin. Textbook of Aging Skin, 2010, 911-918.

[3] Fisher GJ, Wang Z, Datta SC, et al. Pathophysiology of premature skin aging induced by ultraviolet light. New England Journal of Medicine, 1997, 337, 1419-1429.

[4] Duca L, Floquet N, Alix AJP, et al. Elastin as a matrikine. Critical Reviews in Oncology/Hematology, 2004, 49, 235-244

[5] Le Page A, Khalil A, Vermette P, et al. The role of elastin-derived peptides in human physiology and diseases. Matrix Biology, 2019, 84, 81-96

[6] Tian S, Chen Z. Investigation on Elastin Derived Peptides in Dermatology. The Chinese Journal of Dermatovenereology, 2013, 27(08): 841-842+854.

[7] Liu Y, Su G, Zhou F, et al. Protective Effect of Bovine Elastin Peptides against Photoaging in Mice and Identification 57of Novel Antiphotoaging Peptides. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2018.

[8] Wu Y, Tian Q, Li L, et al. Inhibitory effect of antioxidant peptides derived from Pinctada fucata protein on ultraviolet induced photoaging in mice. Journal of Functional Foods, 2013, 5(2): 527-538.

[9] Yu DL, Wang CL. Progresses in the research of catalase.Chinese Journal of Histochemistry and Cytochemistry, 2016, 25(02): 189-194

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