茶多酚对皮肤光老化的防治作用研究进展

皮肤光老化是由长期紫外线辐射引起的皮肤加速老化现象。光老化会导致严重的后果。暴露部位约80%的美容问题是由光老化引起的,光老化严重影响人的外貌,并可能导致各种良性或恶性肿瘤。因此,预防和延缓皮肤衰老受到了广泛关注。多酚是从天然植物中分离和提取的多酚化合物的复合物。是一种理想的天然抗氧化剂,具有延缓衰老、抗紫外线辐射等多种功效。

关键词:茶多酚;紫外线辐射;皮肤光老化

在过去的30年里,工业的快速发展导致环境污染加剧,大气臭氧层受到严重破坏,到达地球表面的紫外线增加,加速了皮肤光老化的发生。皮肤光老化是由长期紫外线辐射引起的皮肤加速老化现象。光老化会导致严重的后果。暴露部位80%以上的美容问题是由光老化引起的,光老化严重影响人的外貌,并可能导致各种良性或恶性肿瘤。因此,预防和延缓皮肤衰老已经成为一个热点。药物可以改善和逆转皮肤光老化的许多变化,但大多数药物都有一定的毒副作用,因此有必要寻找安全有效的天然产品来抵御植物的紫外线辐射,保护现代人免受皮肤光老化的危害。茶多酚是从天然植物茶叶中分离提取的多酚化合物的复合体。它是一种理想的天然抗氧化剂,具有延缓衰老和抗紫外线辐射等多种功效。本文综述了茶多酚对皮肤光老化的防治作用,为茶多酚的开发利用提供理论依据。

1皮肤光老化

1.1皮肤光老化

皮肤老化的概念和机理分为内源性老化和外源性老化。前者也被称为自然衰老,是一个自然的过程。后者是由外部环境因素引起的外源性老化,如紫外线、吸烟、吹气和暴露于化学物质。紫外线长期反复暴露在阳光下是影响环境中皮肤衰老的重要因素,因此外源性衰老也称为皮肤光老化。大量流行病学调查和研究证实,许多临床皮肤病的发生和发展,如光动力弹性病、日光角化病、慢性光动力唇炎、日光雀斑、基底细胞癌、鳞状细胞癌、黑色素细胞瘤等。与皮肤光老化直接或间接相关。光老化皮肤具有明显的组织学和临床特征。组织学特征:表皮肥大,表皮突起消失。表皮增厚可能发生在暴露区域,表皮细胞可能是异质的,黑素细胞可能在暴露区域增加。真皮中的成熟胶原蛋白减少,胶原纤维束分散,弹性纤维变得碱性,增加并变粗,卷曲和扭结,并经常在真皮表层聚集成粗糙和交织的带,在严重的太阳退化区域可以是无定形的。在电子显微镜下,弹性纤维分解成短微丝。主要临床特征是:皱纹加深、皮肤松弛、外观坚韧、色素斑点增多和暴露区域毛细血管扩张。皮肤光老化有许多原因。首先,皮肤光老化的基本特征之一是皮肤细胞基质成分的变化。细胞外基质的连续和重复蛋白水解导致真皮中细胞外基质合成和降解的不平衡,从而导致皮肤光老化皱纹的形成。其次,紫外线作用于皮肤中的各种感光物质或发色团,会诱发大量自由基的产生,破坏皮肤自身的抗氧化系统,降低抗氧化酶的活性,导致脂质过氧化产物的积累。同时,自由基促进脱氧核糖核酸形成嘧啶二聚体,造成脱氧核糖核酸氧化损伤,加速线粒体中线染色体末端端粒的缩短。端粒缩短会导致衰老相关基因表达上调,削弱细胞增殖能力,从而导致皮肤光老化损伤。最后,紫外线辐射使胞产生更多的细胞因子白细胞介素-8、肿瘤坏死因子和细胞间粘附分子-1。前两种可以诱导纤维变性

臭氧(03)能吸收太阳光中的紫外线,是一种重要的生物防护过滤器。在过去的30年里,工业的快速发展导致了环境污染的恶化,大气臭氧层的严重破坏,以及到达地球表面的紫外线的增加。过度暴露于紫外线是一系列疾病的主要原因,如皮肤光老化、皮肤癌变和免疫抑制。紫外线辐射(UVR),又称为紫外线,属于电磁辐射,也称为非电离辐射。它的波长范围从100到400纳米。根据波长不同,可分为长波紫外线(UVA 315-400纳米)、中波紫外线(UVA 280-315纳米)和短波紫外线(UVA 100-280纳米)。当到达地球表面时,大部分紫外线和几乎所有紫外线被大气臭氧层吸收。对人体的主要影响是紫外线(占到达地表的UVR总量的5%)和紫外线(占到达地表的UVR总量的95%)。相同剂量紫外线的生物效应是紫外线的800-1000倍。一般来说,紫外线引起表皮变化,紫外线引起皮肤变化。光红细胞增多症是由紫外线照射皮肤引起的炎症反应,在297纳米处强度最强。暴露于紫外线照射后,红斑消退后出现光色素沉着。流行病学数据表明,阳光中的紫外线,尤其是紫外线与皮肤光老化的发生密切相关。在由大量人工光源进行的动物模型研究中,已经证实紫外线在皮肤光老化中起重要作用。紫外线可直接破坏脱氧核糖核酸或诱导氧化反应产生自由基等机制作用于人体细胞,甚至导致突变频率增加、细胞周期停滞、诱导凋亡、促进细胞增殖,甚至导致皮肤癌。

2茶多酚对皮肤光老化的预防和治疗作用及其机理

联合国粮农组织(UN FAO)在用现代医学方法研究茶与人类健康后,认为“茶几乎可以证明是茶叶种对各种常见人类疾病具有广谱和预防作用的食品,其有效成分是茶多酚”。茶多酚对紫外线辐射和皮肤光老化的保护作用已得到证实。其主要机制是清除自由基、预防和治疗脱氧核糖核酸损伤、对酶、免疫和造血功能的影响。

2.1茶多酚具有清除自由基的功能

电离辐射和电磁辐射都能使生物体产生大量自由基。自由基是化学反应中共价键断裂的产物。正常情况下,生物体总耗氧量的约2%被呼吸链绕过而产生氧自由基。然而,在光、热和高能辐射的刺激下,人体呼吸过程中的电子供给不足,导致体内自由基代谢的失衡。紫外线辐射后,一方面产生高活性氧自由基,另一方面,皮肤抗氧化系统受损。过量的自由基会造成脱氧核糖核酸、脂质和蛋白质的损伤,导致细功能下降和解体,导致许多疾病,如皮肤光老化疾病如红斑光老化,甚至皮肤癌变、免疫抑制等疾病。由于自由基对物质分子的作用没有特异性,如果有其他物质可以与物质分子竞争自由基,它们可以在一定程度上保护物质分子。茶多酚的化学结构特征决定了茶多酚具有很强的清除自由基的能力。2-苯基苯并吡喃和羟基取代基是其抗氧化作用的结构基础,其中2-苯基苯并吡喃是抗氧化作用的结构基础,羟基是抗氧化作用的结合位点。它具有多个酚羟基,能提供质子,并能消耗大量紫外线辐射产生的自由基,从而避免生物大分子的损伤,起到保护作用。

2.2茶多酚有效防止紫外线辐射造成的脱氧核糖核酸损伤

美国科学家戴利(Daley)(2004)发现,强抗辐射细菌细胞质中锰含量高,铁含量低,可以有效保护蛋白质免受电离辐射造成的氧化损伤。可见,抗辐射细菌不仅能有效修复辐射造成的脱氧核糖核酸损伤,还能有效抵抗蛋白损伤。然而,茶多酚是对铁的络合能力最强的天然产物,这表明茶多酚具有抗紫外线辐射损伤的作用,从而在预防和治疗皮肤光老化方面发挥作用。骆丹等人观察研究了表没食子儿茶素没食子酸酯对紫外线照射后HaCaT细胞产生的光产物胸腺嘧啶二聚体的干扰及其相关机制。结果表明,HaCaT细胞的损伤程度与照射剂量呈剂量依赖关系:30 mj/cm2紫外线照射后0.5 h左右,细胞的CPDs产量达到高峰,细胞也开始清除CPDs。照射后4 h内清除率较快,4h后逐渐下降。照射后立即加入EGCG溶液可加速CPDs的清除(P0.05),减少脱氧核糖核酸的氧化损伤,减轻线粒体中线染色体末端端粒的缩短,起到防止皮肤光老化的作用。受紫外线照射的HaCaT细胞中p53、PCNA基因和蛋白质的表达水平可显著升高,EGCG可不同程度下调与光老化相关的基因和蛋白质的表达。张军等人讨论了茶多酚对紫外线辐射引起的脱氧核糖核酸损伤的保护作用,表明茶多酚对紫外线辐射引起的脱氧核糖核酸损伤具有拮抗作用。体外培养人肺成纤维细胞,与茶多酚孵育2h,并给予不同剂量的紫外线照射。单细胞凝胶电泳检测细胞的脱氧核糖核酸损伤。结果表明,茶多酚(250 pcg/mL)预处理的细胞与紫外线照射模型组相比,其脱氧核糖核酸损伤明显减轻。

2.3茶多酚对皮肤光老化相关酶的影响

目前,有许多与皮肤光老化相关的酶,包括细胞中基质金属蛋白酶1(MMPl)的合成、谷胱甘肽酶系统(谷胱甘肽过氧化物酶、谷胱甘肽过氧化物酶-Px)、谷胱甘肽还原酶系统(GSSG-R)和超氧化物歧化酶(SOD)。紫外线诱导人皮肤成纤维细胞产生基质金属蛋白酶1(MMPl),基质金属蛋白酶1能特异性降解几乎所有细胞外基质成分,在皮肤光老化中发挥重要作用。宋秀祖等人研究了茶多酚单体对紫外线辐射培养成纤维细胞氧化损伤的保护机制。用逆转录聚合酶链反应检测细胞中合成基质金属蛋白酶1和金属蛋白酶组织抑制剂1的基因表达水平。结果表明,EGCG能有效抑制紫外线诱导的基质金属蛋白酶基因的表达,降低胶原蛋白的降解。表明EGCG对紫外线辐射损伤的成纤维细胞有保护作用。地源热泵与GSSG的转换对紫外辐射的防治具有重要意义。抗氧化酶如谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶与清除自由基有关。大量实验证明茶多酚能促进和调动体内抗氧化酶的活性,清除大量自由基,并起到抗紫外线辐射的作用。此外,茶多酚可以抑制与自由基产生相关的氧化酶,从而抑制自由基的产生,防止皮肤衰老。例如,茶多酚和铁形成的配位化合物可以抑制脂肪氧合酶的活性。脂肪氧合酶的活性中心是Fe2,它与不饱和脂肪酸反应。Fe2被氧化成Fe3,不饱和脂肪酸被氧化。茶多酚可以与铁络合,抑制脂肪氧化酶的活性,从而抑制紫外线辐射引起的脂质过氧化。张苏慧等人建立了人皮肤光老化疾病的动物模型,研究了茶多酚对紫外线辐射诱导的小鼠皮肤光老化的拮抗作用,并探讨了相关的抗氧化机制。雌性昆明小鼠随机分为空白组、对照组和茶多酚不同剂量组,采用灌胃和外敷两种给药方式。与模型小鼠相比,茶多酚能提高总抗氧化能力

辐射后动物免疫系统会受到损伤,胸腺和脾脏细胞会受到严重损伤,甚至坏死或凋亡。曹明等人的研究结果表明,辐射前口服茶多酚可以降低辐射对胸腺和脾脏细胞的损伤程度,减缓免疫细胞的损伤或增强受损免疫细胞的自我修复功能,从而调节机体的免疫功能。茶多酚的免疫调节作用可以通过以下途径实现:抗脂质过氧化保护细胞膜,提高免疫细胞活性;调节各种细胞因子,促进干扰素、白细胞介素等的合成。激活巨噬细胞、自然杀伤细胞、T淋巴细胞和B淋巴细胞,提高免疫球蛋白水平。免疫反应细胞对脂质过氧化非常敏感,脂质过氧化产物丙二醛的含量与免疫功能呈负相关。受体的免疫细胞和抗原识别,茶多酚可以提高机体的抗氧化活性,保护受体免受氧化损失,从而减少脂质过氧化损伤,保护和增强免疫功能。茶多酚还可以通过NER基因介导减轻紫外线辐射引起的免疫抑制反应。此外,人体暴露于辐射后,多向造血干细胞和骨髓有核细胞的分裂将受到破坏,在血液图像中显示出各种细胞数量的变化,茶多酚对它们有显著的保护作用。

3 Prospect

茶多酚在医药保健方面具有很高的研究和利用价值。它的抗紫外线辐射和抗皮肤光老化效果已经得到了明确的认证。其相关机制和作用机制也有一定程度的研究,但还不够明确,需要进一步探索。近年来,大量研究表明,缺氧在紫外线辐射引起的光损伤中起着重要作用。缺氧诱导因子在缺氧过程中起着重要作用。

HIF-la活性与肿瘤的发生和发展密切相关,被认为是治疗癌症的有效靶点。如果茶多酚的抗紫外线辐射和皮肤光老化作用可以用缺氧诱导因子来解释,这将是一个新的亮点。完善茶多酚抗紫外线辐射和防止皮肤光老化的机制。此外,对这种天然生物活性制剂的深入研究,为抗紫外线辐射和预防皮肤光老化提供了新的手段和新的途径,为茶多酚开发应用的药理机制提供了实验依据,有助于中国特色天然产品的开发。

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