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北大JBC解析果酸換膚機(jī)制

日期:2012-08-15 08:09:03

alpha羥基酸俗稱果酸是化學(xué)換膚和抗皺類化妝品種的關(guān)鍵成分。北京大學(xué)與加州大學(xué)戴維斯分校UC Davis的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了alpha羥基酸改善皮膚狀態(tài)的機(jī)制。了解這一機(jī)制將有助于開發(fā)更好的化妝品配方,并有望應(yīng)用于醫(yī)療。該文章發(fā)表在Journal of Biological Chemistry雜志上。

 

AHA是一種主要提取自甘蔗、酸奶、蘋果和柑橘等天然原料的弱酸,由于AHA能夠改善皮膚狀態(tài)和質(zhì)地而廣泛用于化妝品產(chǎn)業(yè)。不過迄今為止人們還并不了解AHA促使皮膚更新的機(jī)制。

 

研究人員針對(duì)離子通道TRPV3transient receptor potential vanilloid 3)進(jìn)行了細(xì)胞通路研究。TRPV3位于keratinocyte角質(zhì)形成細(xì)胞膜上,而角質(zhì)形成細(xì)胞是皮膚表層的主要細(xì)胞類型。此前有研究顯示,在皮膚生理學(xué)和溫度敏感中該通道具有重要作用。

 

研究人員使用膜片鉗技術(shù)對(duì)人角質(zhì)形成細(xì)胞HaCaT細(xì)胞和表達(dá)TRPV3HEK-293細(xì)胞進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)乙醇酸(最小也最易獲得的一種AHA)進(jìn)入角質(zhì)細(xì)胞并生成自由質(zhì)子,在細(xì)胞內(nèi)建立了酸性條件。細(xì)胞內(nèi)的低PH值強(qiáng)烈刺激TRPV3離子通道,促使其開啟并允許鈣離子流入細(xì)胞。而TRPV3通道打開后也允許更多的質(zhì)子進(jìn)入細(xì)胞,形成了一個(gè)自反饋的循環(huán)。最終,細(xì)胞內(nèi)鈣離子過剩導(dǎo)致細(xì)胞死亡表皮剝落。

 

研究證明細(xì)胞內(nèi)的酸化直接激活TRPV3通道并導(dǎo)致細(xì)胞死亡。研究人員在隨后的定點(diǎn)誘變實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),一個(gè)N端組氨酸殘基His-426參與了TRPV3激活過程,該位點(diǎn)使感知細(xì)胞內(nèi)質(zhì)子水平的關(guān)鍵。

 

“我們的實(shí)驗(yàn)首次揭示了TRPV3通道是化妝品行業(yè)中最有效美膚因子的作用目標(biāo),”該研究主要研究者之一,加州大學(xué)戴維斯分校生理學(xué)與膜生物學(xué)教授Jie Zheng說。“盡管AHA已被長(zhǎng)期使用,我們至今才了解到它們的作用機(jī)制。”TRPV3不僅存在于皮膚細(xì)胞,也存在于神經(jīng)系統(tǒng)許多區(qū)域的細(xì)胞中,并且對(duì)酸性和溫度都敏感。文章作者推測(cè)這一通道可能具有包括疼痛控制在內(nèi)的多種重要生理功能,。北京大學(xué)學(xué)子Xu Cao(曹旭)是文章的第一作者,他作為訪問生與加州大學(xué)戴維斯分校的科學(xué)家一同進(jìn)行了TRPV3通道的研究。北大的研究團(tuán)隊(duì)不久前發(fā)現(xiàn)TRPV3的一個(gè)致病突變會(huì)引發(fā)Olmsted綜合癥,文章發(fā)表在cell子刊AJHG雜志上,曹旭就是當(dāng)時(shí)研究團(tuán)隊(duì)中的一員。Olmsted綜合癥是一種罕見的先天性疾病,主要表現(xiàn)為手掌和腳掌的劇烈瘙癢以及皮膚角質(zhì)化。而曹旭在加州大學(xué)戴維斯分校生理學(xué)和膜生物學(xué)系期間,發(fā)現(xiàn)AHA也作用于TRPV3離子通道。

 

“鈣離子通道逐漸被認(rèn)為在皮膚生理學(xué)中具有重要至關(guān)重要的作用,”曹旭說。“TRPV3有望成為化妝品產(chǎn)業(yè)的重要作用靶點(diǎn),不僅如此,TRPV3也有潛力成為鎮(zhèn)痛及皮膚疾病治療的重要靶點(diǎn)。”

 

文章的另一位主要研究者是北京大學(xué)藥學(xué)院藥理學(xué)系主任王克威教授。

 


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