情绪护肤的新解法： 紫苜蓿芽提取物改善皮肤弹性生物机制的新发现

在本专栏第4期，我们曾经探讨过皮肤的生物钟。我们已经知道，一天中人体的代谢具有周期性。生物钟对不同的代谢途径有协调作用，可以调节白天/黑夜期间的代谢过程，并将同化过程和异化过程在时间上阻隔开来，以提高能量的转换及利用效率。

 

生物钟对不同生物的各种代谢过程具有广泛的影响，如果生物钟出现问题，生物的代谢就会发生紊乱，甚至会影响寿命。

 

图 1. 睡眠缺乏与皮肤倦容，来源：Bing

 

2020年2月，位于英国曼彻斯特大学的三位学者Joan Chang、Qing Jun Meng和Karl Kadler在《Nature Cell Biology》上公开发表了他们的科研新发现：胶原蛋白的合成，分泌和降解都依赖于昼夜节律，破坏昼夜节律会导致胶原蛋白合成的受阻，导致胶原蛋白纤维堆积，结构紊乱，弹性和强度大大下降。

如果作息不规律，昼夜节律紊乱，带来的结果如上图所示：一个实际年龄为39岁的受试者，如果每日睡眠时间不足6小时，连续一周之后，其表观年龄会变成51岁。

但是为什么睡眠缺乏会引起皮肤衰老，导致皮肤弹性下降呢？来自意大利的研究人员Alessandra Rosano和 Antonino Ciavola在2023年9月西班牙巴塞罗那举办的IFSCC国际化妆品科学大会发布的研究成果，为我们揭示了皮质醇与皮肤弹性降低之间相互联系的潜在生物机制，以及紫苜蓿芽提取物在此生物机制下，改善皮肤弹性的新功效。传统观念认为，皮质醇与皮肤的出油爆痘问题相关。但越来越多的前沿科学研究表明，皮质醇表达的昼夜节律紊乱，不仅会引起皮肤出油爆痘，还可能与皮肤弹性降低密切相关。

 

图 2. 情绪压力对皮肤细胞的影响及紫苜蓿芽护肤功效研究的 新 发 现， 来 源：33rd IFSCC Congress，Barcelona，Sept.
2023

 

皮质醇引起皮肤弹性降低的分子机制

我们已经知道，人体的代谢过程受到生物钟的动态、有序调控，如果我们因为倒时差或者其他原因导致节律紊乱，我们机体代谢的节律也会受到干扰。其中皮肤的表皮和毛囊中存在快速分裂的细胞群，其生物物理参数具有周期性波动特性，这些参数也同样直接或间接受生物钟的调节影响。

来自法国的研究者Isabelle Le Fur等人曾经在2001年9月在《The Journal of Investiagtive Dermatology》期刊上发表的研究数据表明：通过对8名21-32岁的白人女性的前额和面部皮肤的分析证实，皮肤的油脂分泌和经皮水分流失也呈现出昼夜节律。其中前额油脂分泌的峰值出现在中午12点，最低值出现在凌晨0点；而面颊部屏障功能（经皮水分流失变化率）在8点和16点出现峰值，在20点和0点出现最低值。

 

图3. 皮脂分泌与皮肤屏障功能的昼夜节律，来源：The Journal Of Investiagtive Dermatology，Vol.117,No.3. Sept 2001

而来自加拿大的Georg A. Bjarnason等科学家通过皮肤组织活检，在8位受试者的皮肤组织中发现了褪黑素和皮质醇，也存在以24小时为周期振荡表达的规律。

 

图4. 褪黑素与皮质醇表达的昼夜节律，来源：American Journal of Pathology, Vol. 158, No. 5, May 2001

意大利的研究人员Alessandra Rosano和Antonino Ciavola在该研究中指出：情绪压力可以通过激活11 β-HSD1生物酶，来影响皮肤细胞中的皮质醇合成。11 β-HSD1是一种酶，它可以促进皮质醇的合成，从而增加活性皮质醇的水平。

 

图 5. 紫苜蓿芽对皮质醇表达的抑制作用，来源：33rd IFSCC Congress，Barcelona，Sept. 2023

 

情绪压力可以刺激11 β-HSD1的表达，导致皮肤细胞中活性皮质醇的增加。这种增加的皮质醇会对皮肤的健康产生负面影响，导致皮肤老化的迹象，如皮肤变薄、胶原蛋白合成和密度减少、弹性蛋白丧失等。同时，作者还指出，皮质醇水平的升高，会诱发皮肤炎症，红斑等应激可触发或加重多种神经免疫炎症。

 

图 6. 紫苜蓿芽提取物对成纤维细胞硬度的改善作用，来源：33rd IFSCC Congress，Barcelona，Sept. 2023

紫苜蓿芽抑制皮质醇表达的分子机制与皮肤弹性改善作用

紫苜蓿（Medicago Sativa L.）是豆科的多年生开花植物，也被称为苜蓿。作为阿育吠陀疗法药物，它有着悠久的使用传统。它是最著名的药用植物，传统上用作恢复活力，抗糖尿病，抗氧化，抗炎，抗菌和中枢神经系统（CNS）疾病，它可以帮助减少疲劳和缓解精神压力。

 

图 7. 紫苜蓿芽提取物对皮肤弹性和法令纹的改善作用，来源：33rd IFSCC Congress，Barcelona，Sept. 2023

在本研究报告中，研究人员采用超声波萃取技术(UAE)对紫花苜蓿芽进行水浸提取。通过进一步的冻干过程得到中间体，然后在甘油和水中溶解，得到紫苜蓿芽提取物。并通过Folin-Ciocalteu法测定了紫花苜蓿提取物中活性酚类化合物的含量，测得平均含量为8.6±2 mgGAE/100g。

作者认为，情绪压力可能通过11β-HSD1的激活增加皮肤中活性皮质醇的水平，进而皮质醇激活酶的表达会进一步抑制皮肤成纤维细胞增殖，造成皮肤屏障的损害，同时降低皮肤弹性。在本研究中，研究人员评估了紫苜蓿芽抑制皮质醇生物合成的能力。

该课题研究人员认为，紫苜蓿芽提取物具有抑制11 β-HSD1酶的能力，此生物酶酶会通过催化作用将无活性的皮质酮转化为活性的皮质醇。而通过抑制11 β-HSD1酶，紫苜蓿芽提取物可以有效降低皮肤细胞中活性皮质醇的水平，从而减轻皮肤老化的影响。

在该项研究中，通过AFM测量，在皮质醇0.3µM单独存在或与紫苜蓿芽提取物(含量0.001%或0.003%)联合存在7天的情况下，研究人员评估了成纤维细胞在细胞核、细胞质和整体区域的硬度变化。结果证实，皮质醇0.3µM诱导细胞质区成纤维细胞硬度显著增加，与皮质醇处理的细胞相比，未处理的细胞细胞质区Ea显著(*p<0.05)降低。紫苜蓿芽提取物含量分别为0.001%和0.003% 显著降低了成纤维细胞核区的硬度，分别比皮质醇处理的情况降低了20.2%和31%。

在此基础上进一步的为期56天的人体临床研究和皮肤机械参数测量对比测试表面，紫苜蓿芽提取物对改善皮肤弹性和法令纹具有显著功效。

 

总结点评

我们已经知道，自然光线变化，是诱导人体生物钟调控规律的最重要的“开关”。然而过去30年，由于城市化发展、智能手机、移动互联网普及，在我们生活品质得到提升的同时，也带来了无处不在的光污染和电子产品的蓝光辐射，进而干扰了人体褪黑素的正常分泌，从而严重影响了我们的睡眠。根据丁香医生发布的《2021国民健康洞察报告》，73%的受访者都存在睡眠障碍，而具有睡前看手机习惯的受访者，高达83%。

虽然睡眠缺乏生物钟基因对于皮肤生理调控的完整机制依然不够清晰。但是本课题研究表明，紫苜蓿芽提取物可以通过抑制皮质醇在皮肤细胞中的合成来对抗皮质醇引起的纤维母细胞硬度增加。本课题揭示了皮质醇的长期暴露会导致皮肤萎缩，胶原蛋白合成和密度减少，弹性蛋白丧失以及表皮厚度减少，从而引发皮肤衰老。

而本课题研究结果表明，紫苜蓿芽提取物中的活性成分可以抑制11β-HSD1酶的活性，该酶催化将无活性的皮质酮转化为活性的皮质醇。通过抑制11β-HSD1酶的活性，紫苜蓿芽提取物可以降低皮肤细胞中活性皮质醇的水平，从而减少纤维母细胞的硬度增加。这种护肤功效作用，可能是由紫苜蓿芽提取物中的三萜皂苷和酚类化合物的协同作用所致。因此本研究结果预示着，紫苜蓿芽提取物可能成为一种情绪护肤的创新原料，通过对抗皮质醇引起的纤维母细胞硬度增加，从而改善皮肤弹性，改善皮肤的皱纹和松弛老化问题！

 

参考文献：
[1] Rosano Alessandra,Ciavola, Antonino; EFFECT OF PSYCHOLOGICAL STRESS ON SKIN CELLS AND EFFICACY OF MEDICAGO SATIVA SPROUT EXTRACT TO COPE WITH SKIN SIGNS DEMONSTRATED BY AN INNOVATIVE APPROACH; 33rd IFSCC Congress，Barcelona，Sept. 2023
[2] Georg A. Bjarnason;Circadian Expression of Clock Genes in Human Oral Mucosa and Skin; American Journal of Pathology, Vol. 158, No. 5, May 2001
[3] M.DENDA AND T.TSUCHIYA; Barrier recovery rate varies time-dependently in human skin; British Journal of Dermatology 2000; 142: 881-884
[4] Isabelle Le Fur; Analysis of Circadian and Ultradian Rhythms of Skin Surface Properties of Face and Forearm of Healthy Women; THE JOURNAL OF INVESTIGATIVE DERMATOLOGY; VOL. 117, NO. 3 SEPTEMBER 2001
[5] Florian Spörl；A Circadian Clock in HaCaT Keratinocytes;Journal of Investigative Dermatology 131(2):338-48
[6] Joshua A. Desotelle1‡ , Melissa J. Wilking1‡ and Nihal Ahmad; The Circadian Control of Skin and Cutaneous Photodamage; Photochemistry and Photobiology, 2012, 88: 1037–1047
[7] Maksim V. Plikus; The Circadian Clock in Skin: Implications for Adult Stem Cells, Tissue Regeneration, Cancer, Aging, and Immunity; JOURNAL OF BIOLOGICAL RHYTHMS, Vol. 30 No. 3, June 2015 163–182

作者：陈迪/Daniel Chen
      浙江雅颜生物首席科学官（CSO）、前法国欧莱雅集团抗衰老科研带头人

 

来源：荣格-《 国际个人护理品生产商情》

原创声明：
本站所有原创内容未经允许，禁止任何网站、微信公众号等平台等机构转载、摘抄，否则荣格工业传媒保留追责权利。任何此前未经允许，已经转载本站原创文章的平台，请立即删除相关文章。