皮肤衰老、糖基化反应以及糖基化抑制剂

衰老是一个复杂的过程,包括内源性因素和外源性因素,例如紫外线、烟草和环境污染是常见的外因,近来研究聚焦在营养成分上,它可以作为环境因素影响基因表达,从而影响衰老。众所周知,限制热量摄入会延长寿命、减少由衰老引起的疾病,热量摄入限制影响寿命的机理还在研究中,但是它很可能影响mTOR信号的下调和Sir1基因的上调。尽管热量摄入限制的功效显著,但通常认为它是一个不切实际的方法。一种方法是取代限制营养剂量的摄入而采用提高摄取食物的品质,例如增加蛋白质的摄入。近年来越来越多的研究证据使糖基化机理越来越盛行,含糖以及含碳水化合物高的饮食可以导致代谢综合症、II型糖尿病以及其他与衰老有关的疾病,糖的摄入在皮肤老化中的作用以及与营养成分有关的化合物对糖基化的抑制作用是本文讨论的主题,并且讨论抗糖基化的护肤成分。
皮肤衰老、糖基化反应以及糖基化抑制剂
文/魏春红 姜义华 梅鹤祥
糖以及糖基化终端产物
A GEs
糖基化反应最早由Maillard报道,他发现还原性的糖可以使食物变棕,这一反应不但引起颜的变化,同时也导致气味和味道的变化,所以对食品科学非常重要。在20世纪60年代,医师们确定Maillard 反应
在糖尿病人的体内也有发生,并称之为糖基化。糖尿病人的糖基化反应的最著名的副作用产物是糖基化的血红蛋白或者血红蛋白A1c,血红蛋白A1c目前是血糖控制的标记物,用于评估糖尿病综合征的风险,糖尿病人的蛋白质糖基化发生在多种组织中,会导致常见的综合症状如心血管疾病、肾脏疾病、视网膜疾病,以及神经疾病。
糖基化的化学过程已经非常清楚。糖基化通过一个非酶催化的反应开始,最终导致糖基化终端产物的不可逆生成。第一步是还原性糖的醛基或者酮基部分与蛋白质的游离氨基酸部分结合,生成Schiff 碱,Schiff碱经过Amadori重排,生成Amadori产物,进一步形成反应性极高的二羧基化合物。二羧基化合物是AGEs的前身,它可以由Schiff碱的氧化发酵(称为Namiki途径)或者金属催化的葡萄糖氧化(Wolff途径)或者脂质的过氧化(Acetol途径)生成。二羧基化合物一旦形成,会与各种细胞内和细胞外的蛋白质反应导致稳定、但是不可逆的AGEs的形成,有些AGEs例如戊糖具有黄棕,可以用荧光方法检测,包括检测皮肤中的戊糖。
糖基化与皮肤衰老
目前已知糖基化反应发生在内源性和外源性皮肤老化过程中,糖基化开始于30岁至40岁,影响胶原蛋白和弹性蛋白分子。外源性影响例如紫外线照射加速AGE在弹性组织变性区域的生成,这些糖基化终端产物是因光老化引起皮肤发黄的原因。胶原蛋白和弹性蛋白的交链使它们变得僵硬、无弹性,从而
导致皮肤失去饱满的外观,造成衰老的表征。糖基化的胶原蛋白和弹性蛋白一旦在皮肤上沉积,就不能被除去,所以预防是最好的策略。糖基化反应速度可以由降低食物中糖的摄入量和严格控制血糖量来改变。
糖基化蛋白除了直接影响组织外,还可以与AGEs受体(RAGEs)
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研究&应用 / 原料
沼气储存结合,导致氧化应激和炎症上调。RAGEs是免疫球蛋白在细胞表面的受体,主要在心脏、肺部、以及骨骼肌中表达,AGEs诱发受体后信号传递、激活转录因子核因子κβ(NF-κβ),NF-κβ增加促炎性细胞因子,导致皮肤衰老和炎症,AGEs本身上调氧化应激,称为糖氧化,进一步导致AGEs的生成。
糖基化抑制剂
糖基化反应可以在初期或者后期被抑制,AGE抑制剂可以阻止糖与蛋白质的结合,或者通过捕捉糖基化反应中的二羧基化合物、自由基、含氮物质等减弱氧化应激和糖氧化,金属离子在AGEs的生成中起重要作用,因此使用金属螯合剂会有效抑制糖基化反应。后期抗糖基化策略包括抑制交链和阻止RAGEs,所有这些策略都可以有效抑制AGE的生成。目前市场上有许多抗衰老药妆品,这些产品含有
各种活性物,包括植物提取物、海藻提取物以及其他天然存在的抗氧化剂,这些成分在体外实验中证明具有糖基化抑制活性。
植物糖基化抑制剂
植物提取物是最常见的药妆成分。这些成分非常受消费者欢迎,配方师非常重视它们,因为它们具有多重功效,包括抗氧化。有个非常有意思的研究,把民间传说具有糖尿病的蔬菜提取物用于人的皮肤体外活体移植,测定它抑制丙酮醛诱发的糖基化反应活性。葛根提取物,含有异黄酮葛根素;以及耐寒橡胶树的叶子,含有绿原酸;与已知的强抗糖基化氨基胍盐酸进行对比,结果表明,三种成分在外用于人体皮肤都具有抑制AGEs生成的功
效。尽管这些成分没有用于护肤产
品中,这个研究为植物提取物和其
他化合物的抗糖基化反应抑制活性
测定提供了一个很好的实验模型。
抗糖基化成分举例
根皮素和根皮苷(苹果)
苹果具有无数的保健功效,包
括预防癌症、心脏疾病、糖尿病。根
皮素是一种仅存于苹果以及苹果产
品中的类黄酮。根皮苷是根皮素的
葡糖苷形式,最近的研究表明两种
物质都具有抗糖尿病的效果。它们
阻止葡萄糖的肠吸收,捕捉二羰基
类化合物,从而抑制AGE的生成。外
用根皮素和维生素C以及阿魏酸对
皮肤具有光保护功效,并改善光老
化皮肤的外观,因此根皮素在光保
护、糖基化抑制,以及衰老肌肤护理
方面是有前景的药妆成分。
α硫辛酸(ALA)globe7
α硫辛酸是一种天然存在的抗
氧化剂,溶于水和油,ALA及其还原
型二氢硫辛酸(DHLA)捕捉自由基、
帮助维生素E和C的再生、螯合金属
离子、具有抗炎活性。在STZ诱发的
压电陶瓷驱动器
糖尿病大白鼠的实验中,口服含有
A L A的保健品减少血清和肾脏的
AGEs,降低氧化应激从而抑制RAGE
的表达。用果糖喂过的大白鼠实验
表明,高糖饮食引起的胶原蛋白交
链和胶原蛋白合成降低等的问题可
以通过口服ALA来缓和。含有ALA的
药妆品很多,通常宣称抗氧化和抗
衰老功效,关于ALA药妆品的研究
比较有限,在一个随机、空白对比的
热熔铜螺母
双盲实验中,33位女性使用5%ALA
健康枕
膏霜在半边脸,另半边脸使用空白
对比,空白对比含有0.3%辅酶Q10
和0.03%乙酰左旋肉碱,经过12个
星期,激光轮廓测量表明眼眶周围
的皱纹使用ALA的半边脸较空白对
比具有统计学意义的显著改善,临
床试验和图像分析显示使用ALA膏
霜的人在衰老整体评价中具有显
著的改善。
肌肽
肌肽,β-丙氨酰-L-组氨酸的
玻璃钢套管二肽,存在于人体的肌肉和大脑中,
它作为一个细胞内的缓冲剂捕捉羰
基化合物以及防止蛋白质交链,肌
肽是一个多机理抗氧化剂,可以螯
合锌和铜,与葡萄糖竞争而抑制蛋
白质糖基化。这个二肽在人类成纤
维细胞培养中可以延缓衰老,延缓
衰老加速的小白鼠的老化进程。肌
肽保健品非常容易买到,被推荐用
于老年痴呆症、预防糖尿病并
发症,以及抗衰老剂。研究表明,口
服肌肽保健品可以改善皮肤外观如
细纹、皱纹等。由于具有如上一些生
理活性,已经开发了含肌肽的药妆
品来对抗糖基化和肌肤衰老。
抗糖基化护肤药妆品是一个新
的商机,这类产品在大众护肤品以
及高端护肤品市场中都有销售,它
们含有多种新颖的植物抗氧化剂以
及其他糖基化抑制剂。糖基化的重
要性以及其在皮肤老化中的角这
个新兴的概念正在被医师以及消费
者所接受,使用功能性食品、保健食
品以及外用化妆品抵御糖基化,为
期待皮肤再生/重焕青春的消费者
提供了新的途径。
上海莎伦巍化学科技有限公司  魏春红
德之馨(上海)有限公司  姜义华、梅鹤祥
www.chinacosmetics/ 87
Research & Application

本文发布于:2024-09-22 01:54:56,感谢您对本站的认可!

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