皮肤性病

枸杞多糖抗氧化机制及其在皮肤科的研究进展

作者:佚名 来源:中华医学会皮肤性病学分会 日期:2018-06-11
导读

         一、抗氧化机制 体内许多物质代谢过程中均会产生活性氧,正常生理情况下,活性氧的生成与清除处于动态平衡状态,当各种因素打破这一平衡,导致过量产生活性氧超过生理限度,使生物膜中不饱和脂类发生过氧化,形成过氧化脂质,与蛋白质、核酸等形成难溶性物质,导致生物膜硬化,降低其通透性,影响细胞物质交换,引起氧化应激反应,破坏细胞功能及完整性,促进真皮内各种细胞产生大量细胞外基质,导致弹性纤维类皮肤病发生,甚至

关键字:  皮肤 

一、抗氧化机制

        体内许多物质代谢过程中均会产生活性氧,正常生理情况下,活性氧的生成与清除处于动态平衡状态,当各种因素打破这一平衡,导致过量产生活性氧超过生理限度,使生物膜中不饱和脂类发生过氧化,形成过氧化脂质,与蛋白质、核酸等形成难溶性物质,导致生物膜硬化,降低其通透性,影响细胞物质交换,引起氧化应激反应,破坏细胞功能及完整性,促进真皮内各种细胞产生大量细胞外基质,导致弹性纤维类皮肤病发生,甚至皮肤肿瘤发生。皮肤老化、多形性日光疹、白癜风、银屑病、天疱疮、斑秃、特应性皮炎、痤疮等皮肤病的发生发展均在一定程度上,直接或间接与氧化应激损伤有关。已证实,LBP是一种活性较强的天然抗氧化剂,其抗氧化机制主要表现在:①清除自由基;②激活抗氧化应激通路;③增强抗氧化酶的活性,抑制脂质过氧化;④减轻氧化应激损伤;⑤络合金属离子。

        1、清除自由基:

        Zhang等研究发现,LBP对超氧阴离子自由基、羟基自由基、1,1⁃二苯基⁃2⁃三硝基苯肼自由基清除率随着浓度增加而逐渐增强,当浓度达到一定值时,清除率趋于平缓;而清除2 ,2⁃联氮⁃二(3⁃乙基⁃苯并噻唑⁃6⁃磺酸)二铵盐自由基的半抑制浓度为(47.158 ± 6.231)μg/ml,认为LBP是一种良好的体外抗氧化剂,能保护组织器官免受氧化损伤。

        2、激活抗氧化应激通路:

        转录因子NFE2 相关因子(Nrf2)是细胞氧化应激反应中的关键因子,是细胞抗氧化还原的中枢调节者。Nrf2通过与抗氧化反应元件(ARE)相互作用(Nrf2/ARE通路),诱导抗氧化蛋白和Ⅱ相解毒酶的表达,在细胞防御保护中发挥重要作用。已有研究证实,LBP能够激活Nrf2/ARE通路,明显增加Ⅱ相解毒酶及抗氧化酶的表达,降低活性氧的水平。He等研究发现,Nrf2/ARE在维持视网膜色素上皮细胞氧化还原状态中起作用,LBP通过激活Nrf2/ARE通路,增强血红素氧合酶1的表达,下调活性氧水平,对视网膜缺血再灌注起到保护作用。

        3、增强抗氧化酶的活性,抑制脂质过氧化:

        LBP能够增强超氧化物歧化酶(SOD)、血红素氧合酶1、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、过氧化氢酶等相关基因的表达,增强其活性,提高抗氧化能力,保护内皮细胞。Zhao等就LBP⁃4a(LBP组分的纯化物)对亚健康小鼠抗疲劳机制的影响进行研究,结果表明,LBP⁃4a能减少肌肉损伤,降低丙二醛水平,提高SOD和GPX活性,抑制脂质过氧化反应,提高细胞能量代谢水平。

        4、减轻氧化应激损伤:

        LBP可调控凋亡途径中相关基因表达,通过增加凋亡抑制基因Bcl⁃2表达,减少凋亡促进基因Bax的表达,调节活性氧的产生、抗氧化酶活性及线粒体膜电位,减轻机体氧化应激损伤,抑制细胞衰老。Lin等用寡核苷酸芯片技术研究LBP与小鼠脾脏相关基因的表达的关系,发现LBP能促进肿瘤坏死因子、NFKB1和Bcl⁃2表达,抑制凋亡酶激活因子和caspase⁃3基因的表达,证实LBP在一定程度上可以减轻氧化应激损伤,抑制细胞凋亡。LBP通过介导p53信号转导通路,降低p53、p21、bax基因的表达,增加双微体基因2和端粒酶基因表达,抑制机体氧化应激反应,抑制细胞凋亡,减轻氧化应激损伤。

        5、络合金属离子:

        体内过量的镉、铅、铜等金属离子可刺激机体发生一系列脂质过氧化反应,诱导自由基和脂质过氧化物的产生,严重损害机体细胞。杨翠婵等发现,LBP能拮抗镉致大鼠肝过氧化作用。其机制可能为LBP具有络合金属离子的能力,能够阻断并逆转金属离子诱导的细胞氧化损伤,在保持金属离子的正常价态及维持机体内含有Cu、Zn 、Mn 、Fe 等金属的SOD活力方面起一定作用,通过直接或间接的途径抑制脂质过氧化物的生成,从而保护机体。

二、LBP与皮肤病

        1、LBP与皮肤老化:

        皮肤老化是一个复杂的过程,内源性因素(营养、内分泌紊乱、精神等)或外源性因素(UV等)导致皮肤组织衰退和生理功能低下,产生氧化应激损伤。研究表明,UV与皮肤老化的发生密切相关。UVB主要是通过激活还原型辅酶Ⅱ(NADPH)及线粒体氧化呼吸链反应,产生大量的活性氧。活性氧除了损伤皮肤角质形成细胞、皮肤成纤维细胞等,还可作为第二信使,参与启动UV照射后的细胞内信号转导,激活丝裂原活化蛋白激酶及其下游基因,进而上调弹力蛋白、基质金属蛋白酶等基因,或下调胶原蛋白基因的表达,促进胶原降解,引起皮肤老化。LBP可拮抗UVB照射导致人HaCaT细胞及真皮成纤维细胞G1期停滞,修复DNA损伤,明显降低细胞p53、p21、p16基因表达,提高细胞增殖活性及抗氧化能力,阻止多价不饱和脂肪酸的过氧化反应,抑制过氧化脂质生成,维持生物膜正常脂质结构和生理功能,从而发挥抗皮肤老化的功效。Wang等发现,LBP有很强的抗老化活性,可能是提高SOD、GPX、过氧化氢酶活性,通过下调p53、p16的表达来延缓AngⅡ引起的血管内皮细胞衰老,抑制Bax及上调bcl⁃2的表达,抑制氧化应激诱导的细胞凋亡。利用D半乳糖致衰老模型小鼠的研究结果显示,LBP能使该模型小鼠皮肤的SOD、GPX、过氧化氢酶的活性及皮肤羟脯氨酸的含量明显增加,皮肤组织丙二醛的含量降低,抑制脂质过氧化物的产生。表明LBP可增加自由基清除剂的活性,维持体内自由基和抗氧化酶之间的动态平衡,抑制脂质过氧化损伤,保护器官组织免受氧化应激损伤,具有显著的抗衰老功效。

        2、LBP与色素障碍性皮肤病:

        白癜风是一种常见的后天性色素脱失性色素黏膜疾病。随着研究的深入,学者们发现氧化应激影响黑素细胞合成、形态、功能及代谢过程,是白癜风发病的一个重要因素。在多种内外因素激发下,黑素细胞产生大量活性氧,通过细胞凋亡、多肽的错误折叠、细胞因子诱导内质网应激反应、持续未折叠蛋白反应、钙网蛋白和热休克蛋白70异常表达等途径,进一步活化朗格汉斯细胞及树突细胞,激活细胞毒性T细胞介导的黑素细胞免疫应答,最终损伤黑素细胞,引起色素缺失,产生白斑。大量研究证实,白癜风患者皮损及血液中积累过量的H2O2,氧化生物蝶呤,阻断酪氨酸依赖通路,同时促进垂体阿黑皮素原裂解,导致促黑激素及β多酚合成减少。张春艳等研究表明,8g/L的LBP预处理细胞后,能显著拮抗H2O2诱导的细胞活性降低,有效降低细胞内活性氧含量,通过减轻H2O2诱导的氧化应激,阻断其对黑素细胞的氧化损伤,增强酪氨酸酶等色素合成相关酶的活性,促进黑素合成,提高细胞的抗氧化能力。

        3、LBP与红斑丘疹鳞屑性皮肤病:

        银屑病是免疫介导的多基因遗传的慢性炎症性皮肤病。其病因不明,以红斑丘疹鳞屑为主要临床表现。Nemati等研究发现,银屑病的发生发展与氧化应激有关,银屑病患者血清对氧磷酶1、SOD、过氧化氢酶的活性明显降低,丙二醛含量增加。许多研究证实,银屑病患者抗氧化能力减弱,大量的活性氧对生物膜造成广泛氧化损伤,从而导致皮肤炎症的发生。LBP作为一种强效的抗氧化剂,能够增强SOD、过氧化氢酶等抗氧化酶的活性,降低丙二醛水平,抑制脂质过氧化,保护细胞,提高银屑病患者抗氧化能力。此外,LBP通过活化T细胞、B细胞、NK细胞、树突细胞、巨噬细胞,激活表达程序性死亡受体1和CXCR5的滤泡性辅助性T细胞并诱导分泌白细胞介素21,促进生发中心及抗人/鼠(GL7)B淋巴细胞和重组腺病毒(rad5vp1)诱导滤泡性辅助性T细胞的产生,增强细胞免疫和体液免疫。张正勇等研究银屑病患者服用枸杞子后对免疫功能产生的影响,发现枸杞子对银屑病患者具有显著疗效,患者免疫指标明显提高,应予临床推广。机制可能是枸杞能够提高患者网状内皮系统吞噬功能,激活T淋巴细胞和B淋巴细胞,增强细胞免疫及体液免疫。

        4、LBP与其他皮肤病:

        流行病学资料证实,痤疮、特应性皮炎、多形性日光疹、硬皮病、表皮肿瘤等皮肤病的发生发展均与氧化应激损伤有关。LBP可通过其抗氧化机制减轻细胞的氧化应激损伤,维持皮肤氧化与抗氧化动态平衡,修复及保护细胞。

三、结语

 

        LBP作为一种天然的植物多糖,具有显著的抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、调节免疫等作用,这为皮肤病防治的药物研发提供了一个方向。关于LBP的抗氧化及对一些皮肤病的作用机制尚未完全阐明,在皮肤科应用多为动物或体外实验的研究结果,需要对其进行更全面深入的研究。

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