Nature子刊:这种廉价安全的抗氧化剂能延缓皮肤衰老
2017/06/01
近日,来自马里兰大学(UMD)的一项新研究表明,一种常用廉价又安全的抗氧化剂——亚甲基蓝可以减缓人体皮肤衰老。研究人员发现,在培养的人类皮肤细胞和模拟皮肤组织中测试时,亚甲基蓝可以减缓或逆转几种衰老迹象。该研究于2017年5月30日在Scientific Reports杂志上发表。


许多抗衰老的护肤品中都含有抗氧化成分。近日,来自马里兰大学(UMD)的一项新研究表明,一种常用廉价又安全的抗氧化剂——亚甲基蓝可以减缓人体皮肤衰老。研究人员发现,在培养的人类皮肤细胞和模拟皮肤组织中测试时,亚甲基蓝可以减缓或逆转几种衰老迹象。该研究于2017年5月30日在Scientific Reports杂志上发表。

UMD的细胞生物学和分子遗传学副教授Kan Cao说:“我们的工作表明,亚甲基蓝是一种能够用于护肤品的强力抗氧化剂。我们看到的效果并不是暂时的,亚甲蓝似乎会对皮肤细胞产生根本性的长期变化。”

亚甲基蓝让早衰患者和老年人的皮肤细胞更年轻

研究人员于四周内在健康中年捐献者以及早衰症患者的皮肤细胞中测试了亚甲基蓝的功效。除亚甲基蓝外,研究人员还测试了三种其他已知的抗氧化剂:N-乙酰基-L-半胱氨酸(NAC),MitoQ和MitoTEMPO(mTEM)。

在这些实验中,亚甲基蓝优于其他三种抗氧化剂,改善了来自健康供体和早衰患者的细胞中几种年龄相关症状。皮肤细胞氧自由基减少,细胞死亡率降低,并且在整个四周治疗期间细胞分裂速率增加。

接下来,Cao和她的同事再次对来自老年捐赠者(> 80岁)的成纤维细胞进行亚甲蓝测试,同样持续四周。在治疗结束时,来自老年供体的细胞发生了一系列改善,包括通常用作细胞衰老指标的两种基因:衰老相关的β-半乳糖苷酶和p16表达降低。

研究的主要作者Zheng-Mei Xiong说:“观察到来自80岁以上个体的皮肤成纤维细胞在亚甲蓝培养基中生长得更好,细胞衰老标记物减少,我感到十分兴奋和鼓舞。”亚甲蓝表现出延缓皮肤衰老的巨大潜力。”


活的皮肤细胞制成的三维模型显示,经过亚甲基蓝(右图)处理的细胞具有更厚的真皮层。

通过模拟人体皮肤系统进行试验

之后,研究人员利用模拟人体皮肤(由Cao和Xiong开发的系统)进行了多次实验。这种模拟的皮肤——由活的皮肤细胞制成的三维模型——除了毛囊和汗腺之外,包括皮肤组织所有主要层和结构。Cao表示,模型皮肤也可用于FDA批准新化妆品所需的皮肤刺激试验。

“这个系统使我们能够测试一系列不能在培养细胞中重复的衰老症状,”Cao说,“最令人惊讶的是,我们观察到用亚甲蓝处理的模型皮肤保留了更多的水并且厚度增加——这些都是年轻皮肤的典型特征。”

研究人员还使用模型皮肤来测试加入亚甲基蓝的面霜的安全性。结果表明,即使在高浓度下,亚甲基蓝也几乎不产生刺激性。在这些结果的鼓励下,Cao,Xiong及其同事希望开放安全有效的方法让消费者从亚甲基蓝中获益。

“我们已经开始制备含有亚甲基蓝的化妆品,现在我们正在寻求将其转化为可销售的产品,”Cao说,“我们也很高兴开发三维皮肤模型系统,也许在将来我们可以用生物打印来定制系统,这样我们可以使用病人自己的细胞来提供一个特制的测试平台满足他们的需要。”

参考资料:

Common antioxidant could slow symptoms of aging in human skin

Anti-Aging Potentials of Methylene Blue for Human Skin Longevity

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  • Anti-Aging Potentials of Methylene Blue for Human Skin Longevity

    Oxidative stress is the major cause of skin aging that includes wrinkles, pigmentation, and weakened wound healing ability. Application of antioxidants in skin care is well accepted as an effective approach to delay the skin aging process. Methylene blue (MB), a traditional mitochondrial-targeting antioxidant, showed a potent ROS scavenging efficacy in cultured human skin fibroblasts derived from healthy donors and from patients with progeria, a genetic premature aging disease. In comparison with other widely used general and mitochondrial-targeting antioxidants, we found that MB was more effective in stimulating skin fibroblast proliferation and delaying cellular senescence. The skin irritation test, performed on an in vitro reconstructed 3D human skin model, indicated that MB was safe for long-term use, and did not cause irritation even at high concentrations. Application of MB to this 3D skin model further demonstrated that MB improved skin viability, promoted wound healing and increased skin hydration and dermis thickness. Gene expression analysis showed that MB treatment altered the expression of a subset of extracellular matrix proteins in the skin, including upregulation of elastin and collagen 2A1, two essential components for healthy skin. Altogether, our study suggests that MB has a great potential for skin care.

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