背景

紫外线B(UVB)辐射是导致皮肤晒伤、光老化乃至皮肤癌变的主要环境因素。随着全球臭氧层变化,地表UVB强度增加,研发安全有效的防护策略成为皮肤医学的重要课题。近期,发表于Chinese Medicine的一项研究,系统探讨了传统中药三七提取物——三七总皂苷及其主要活性单体三七皂苷R1在缓解UVB诱导皮肤晒伤损伤中的作用与分子机制,为天然产物的皮肤保护应用提供了重要科学依据。
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方法
研究首先通过超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱质谱联用技术,对PNS的化学成分进行了定性与定量分析,共鉴定出16种皂苷类成分,其中NGR1、人参皂苷Rg1、Rb1、Rd、Re五种主要成分占总含量的84.13%,明确了PNS的物质基础。随后,采用网络药理学方法,预测PNS作用于UVB皮肤晒伤的潜在靶点与通路。分析显示,PNS可能通过49个关键分子靶点发挥作用,其中PI3K/AKT/mTOR信号通路、细胞凋亡与自噬相关蛋白等成为核心调控节点。分子对接进一步提示,NGR1与核心靶点(如AKT1、IL6等)具有最强的结合亲和力,预示其可能是PNS中起关键作用的活性成分。
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结果
在动物模型中,UVB照射导致裸鼠背部皮肤出现明显的表皮增厚、真皮纤维紊乱及炎性细胞浸润。而局部涂抹PNS或NGR1可显著改善这些组织病理学变化,同时降低血清中促炎因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)水平,提升抗炎因子IL-10的表达,并增强超氧化物歧化酶、总抗氧化能力、过氧化氢酶的活性,降低丙二醛含量。这表明PNS和NGR1能够通过抑制炎症反应、增强抗氧化防御双重途径,在整体动物水平发挥保护作用。
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在细胞层面,研究选用人永生化角质形成细胞HaCaT进行深入机制探讨。UVB照射诱导HaCaT细胞活力下降、凋亡率升高。PNS和NGR1预处理能剂量依赖性地提升细胞存活率、抑制凋亡。Western blot结果显示,UVB激活了PI3K、AKT、mTOR蛋白的表达,而PNS处理能显著抑制这一信号通路的活化。同时,PNS还能上调抗凋亡蛋白Bcl-2,下调促凋亡蛋白Bax和Caspase-3,并调节自噬标志物p62、Beclin-1和LC3-II的表达,提示其通过调控凋亡与自噬平衡维护细胞稳态。
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本研究的创新性突破在于揭示了RNA乙酰转移酶NAT10在UVB皮肤损伤中的关键作用及NGR1对其的调控机制。UVB照射会导致NAT10蛋白表达下调。研究发现,这一下调过程主要依赖于自噬-溶酶体降解途径,而非泛素-蛋白酶体系统。当使用自噬抑制剂巴弗洛霉素A1或敲低自噬关键基因ATG5、ATG7时,UVB诱导的NAT10降解被有效阻断。更为重要的是,NGR1能够逆转UVB引起的NAT10下调,并通过促进自噬接头蛋白p62和NBR1与NAT10的结合,加速NAT10通过选择性自噬途径被清除。这一发现首次将NGR1的保护作用与NAT10的翻译后修饰及自噬性降解联系起来,阐明了其不同于PNS整体作用的独特分子路径。
小结
综上所述,该研究综合运用现代化学分析、计算预测与多层次的实验验证,系统阐释了PNS及其活性成分NGR1抗UVB皮肤损伤的多元机制:PNS主要通过抑制PI3K/AKT/mTOR信号轴,调控凋亡与自噬相关蛋白,发挥多靶点保护效应;而NGR1作为关键单体,则侧重于通过p62/NBR1介导的选择性自噬途径,调节NAT10的稳定性与功能,从而维持细胞在UVB应激下的内稳态。两者均展现出良好的生物相容性与显著的保护效果。本研究不仅深化了对三七皂苷类成分皮肤药理活性的理解,也为开发基于NGR1的创新型皮肤防护制剂或治疗药物提供了坚实的理论依据和极具前景的转化方向。


来源|中医科新前沿
作者|梅斯医学
编辑 | 逅思
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