陳 耕
(湖南省食品和工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可審查中心,湖南 長(zhǎng)沙 410000)
衰老伴隨著各種生理機(jī)能的減退,表現(xiàn)為行動(dòng)能力減弱,抵抗力下降,記憶能力和學(xué)習(xí)能力減弱,感官能力減弱,外觀上最容易發(fā)生變化的就是皮膚。皮膚衰老表現(xiàn)為皮膚由光潔變?yōu)轺龅霈F(xiàn)老年斑,彈性降低,松弛,粗糙等[1-2]。
自由基致膠原蛋白異常氧化、交聯(lián)/斷裂、變性,使皮膚變得干燥、皺紋增多,是皮膚衰老理論中最為廣泛接受的理論之一[1]。根據(jù)這一理論,自由基清除劑、抗氧化劑可有效抗皮膚衰老。許多植物精油具有清除自由基、抗膠原蛋白氧化的活性[3];而且,天然植物精油主要是脂溶性小分子,與細(xì)胞膜相容性好,能夠快速滲透皮膚深層[4]。此外,植物精油還具有天然環(huán)保、使用方便的優(yōu)點(diǎn)。因此植物精油已被廣泛應(yīng)用于抗皮膚衰老的藥物及護(hù)膚品中。例如:白茶精油、乳香精油是一些美肌精華的主要成分之一;芳樟油、薰衣草油、香檸檬油、玫瑰木油、天竺葵油等植物精油及紅花、川芎、香附以及干姜復(fù)方中藥精油延緩皮膚衰老的功效已被報(bào)道[5-7]。
芳樟醇是香精香料工業(yè)中最常用和用量最大的單體香料,普遍存在于芳樟油、薰衣草油、香檸檬油、玫瑰木油等芳香植物精油中。它是一種單萜,香氣佳,是配制香精香料時(shí)最受歡迎的原材料之一[8]。芳樟醇毒性低、對(duì)皮膚刺激性小,促透效果強(qiáng),可促進(jìn)其他成分進(jìn)入皮膚[4]。Umezu等[9]研究證明,芳樟醇是薰衣草精油抗焦慮作用的主要藥理活性成分。Mitic-Culafic等[10]研究發(fā)現(xiàn),芳樟醇能有效清除肝細(xì)胞HepG2和淋巴B細(xì)胞中的自由基。芳樟醇是紅花、川芎、香附、干姜等抗小鼠皮膚衰老復(fù)方中藥精油的重要功效成分[7]。李亞文[11]研究發(fā)現(xiàn),茉莉、桂花、梔子花、芳樟醇均具有抗衰老活性,其中芳樟醇效果最佳。有學(xué)者[12]發(fā)現(xiàn),芳樟醇的不同光學(xué)異構(gòu)體的藥理效應(yīng)存在差異,左旋芳樟醇催眠鎮(zhèn)靜作用優(yōu)于消旋體和右旋體芳樟醇。左旋芳樟醇可用于防治頭痛[13]、腹痛、痛經(jīng)[14]、肌肉酸痛以及舒緩疲勞等[15]。以左旋芳樟醇為主要成分薰衣草精油有較強(qiáng)的抗氧化[16]、催眠鎮(zhèn)靜[17]功效;但有關(guān)其在體內(nèi)抗皮膚衰老作用的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。
研究擬以D-半乳糖致衰老小鼠為模型,涂抹或注射左旋芳樟醇乳液,監(jiān)測(cè)小鼠自主活動(dòng)情況,觀察小鼠背部皮膚皺紋分布,測(cè)定小鼠血清和皮膚勻漿的超氧化物歧化酶(SOD)活力、丙二醛(MDA)含量及皮膚勻漿羥脯氨酸(Hyp)含量等表征機(jī)體氧化、老化情況的指標(biāo),探討左旋芳樟醇的體內(nèi)抗氧化、抗皮膚衰老活性,以期為左旋芳樟醇的應(yīng)用提供依據(jù)。
左旋芳樟醇:>98%(色譜純),廈門牡丹香華實(shí)業(yè)有限公司;
聚乙二醇-200:分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;
維生素E(VE):國(guó)藥準(zhǔn)字H35020242,國(guó)藥控股星鯊制藥(廈門)有限公司;
超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、羥脯氨酸(Hyp)檢測(cè)試劑盒:南京建成生物工程研究所;
雌性小鼠:健康瑞士種(ICR品系),體重30~45 g,湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司;
自發(fā)活動(dòng)視頻分析系統(tǒng):ZH-ZFT型,淮北正華生物儀器設(shè)備有限公司;
紫外可見(jiàn)分光光度計(jì):UV-1800型,日本島津公司。
1.2.1 精油制備 左旋芳樟醇以聚乙二醇-200為溶劑稀釋成質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2.5%,5.0%,7.5%,分別作為低、中、高劑量精油;以聚乙二醇-200為溶劑,將VE稀釋至質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.0%。
1.2.2 動(dòng)物分組、給藥 參照文獻(xiàn)[11]并修改:健康小鼠75只,隨機(jī)分為5組,分別為對(duì)照組、左旋芳樟醇精油組(低、中、高劑量組)、VE組,每組15只。試驗(yàn)前用剃毛器剃去小鼠兩肩胛之間皮膚上的毛3 cm×3 cm。每天注射1.5 mg/g的D-半乳糖,連續(xù)注射30 d;對(duì)照組每天涂抹聚乙二醇-200,左旋芳樟醇組、VE組每天分別涂抹相應(yīng)的藥物,涂抹量均為1 mL/d,連續(xù)涂抹30 d。
1.2.3 小鼠的自主活動(dòng)情況 第30天,末次處理1 h后,采用自發(fā)活動(dòng)視頻分析系統(tǒng)測(cè)定各組小鼠的自主活動(dòng)情況。測(cè)定前8 h禁食禁水,將小鼠移入分析裝置中,適應(yīng)3 min,然后記錄小鼠5 min內(nèi)的自主活動(dòng)情況,通過(guò)休息次數(shù)、休息時(shí)間以及總路程來(lái)表征小鼠的自主活動(dòng)情況。
1.2.4 血清及皮膚勻漿的制備 第30天,末次處理2 h后,摘眼球取血,脫臼處死,迅速取背部脫毛處皮膚,生理鹽水沖洗后用濾紙吸去水分,-20 ℃保存,用于制作皮膚組織勻漿。
(1) 血清制備:眼球血700 r/min離心10 min,取上層血清備用。
(2) 皮膚勻漿制備:取皮膚組織0.5~1.0 g,冰冷的生理鹽水中漂洗,除去血液、皮下脂肪和結(jié)締組織,濾紙拭干,稱取0.5 g,加入9倍生理鹽水,用眼科小剪刀盡快剪碎,用內(nèi)切式組織勻漿機(jī)勻漿(冰浴),并反復(fù)凍融3次(-20 ℃2 h,常溫1 h),使細(xì)胞破碎,700 r/min離心15 min,取上清液備用[13]。
1.2.5 SOD活力、MDA含量及Hyp含量測(cè)定 參照試劑盒說(shuō)明書。
1.2.6 皮膚水分測(cè)定 切取1 cm2頸部涂抹精油區(qū)域皮膚,精密稱其濕重,80 ℃烘干12 h,稱其干重。
1.2.7 小鼠皮膚拍照 小鼠摘除眼球之前,采用數(shù)碼相機(jī)ISO800微距拍攝小鼠背部已脫毛皮膚照片,對(duì)比分析皮膚紋理、皺紋深度、黃褐斑分布等。
1.2.8 統(tǒng)計(jì)分析 應(yīng)用SPSS 17.0軟件處理數(shù)據(jù),組間差異分析采用t檢驗(yàn)法。
由表1可知,與對(duì)照組相比,精油涂抹組小鼠的休息次數(shù)、休息時(shí)間減少,總路程增加。其中精油中、高劑量組、VE組的休息次數(shù)與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05),精油中劑量組總路程與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05)。表明左旋芳樟醇和VE均能提高衰老小鼠的活動(dòng)能力,具有抗衰老活性。
表1 左旋芳樟醇精油對(duì)衰老模型小鼠自主活動(dòng)的影響?
由表2可知,與對(duì)照組相比,左旋芳樟醇組、VE組血清、皮膚SOD活力上升、MDA含量下降,且差異顯著(P<0.05),表明小鼠皮膚涂抹左旋芳樟醇、VE能提高血清、皮膚SOD活力,降低MDA含量,與黃玲玲等[7]的研究結(jié)果一致。VE具有清除皮膚中自由基,降低MDA含量,延緩皮膚衰老的活性,與韓光[18]的研究一致。
MDA是脂質(zhì)氧化的標(biāo)志性產(chǎn)物,廣泛用于表征體內(nèi)氧化狀態(tài);芳樟醇處理可顯著降低衰老小鼠血清、皮膚中MDA含量,表明芳樟醇在體內(nèi)具有抗氧化活性。精油可通過(guò)直接清除H2O2、羥自由基、超氧化物、超氧陰離子等一系列自由基,也可通過(guò)提高抗氧化酶的表達(dá)[19-20],如SOD等發(fā)揮抗氧化活性。試驗(yàn)表明,芳樟醇可顯著提高衰老小鼠血清、皮膚組織中SOD酶活性。
表2 左旋芳樟醇對(duì)衰老模型小鼠血清、皮膚SOD活力、MDA含量的影響?
羥脯氨酸(Hyp)是膠原蛋白中的一種主要且含量穩(wěn)定的氨基酸,約占13%,可用Hyp含量或其7.46倍代表皮膚膠原含量。膠原含量隨皮膚衰老而下降,因此可通過(guò)測(cè)定Hyp含量來(lái)表征皮膚衰老情況[21]。由表3可知,與對(duì)照組相比,精油組、VE組小鼠皮膚中Hyp含量均顯著增加(P<0.05)。黃玲玲等[7]研究發(fā)現(xiàn),精油可使衰老小鼠皮膚Hyp含量極顯著升高(P<0.01)。皮膚老化過(guò)程中,Hyp合成減少與真皮乳頭層的微血管發(fā)生萎縮,血流量減少有關(guān)[22];芳樟醇精油改善皮膚的微循環(huán)[23],可促進(jìn)皮膚組織合成Hyp[24],且Hyp合成減少還與真皮中羥化酶失活有關(guān)[25-26],自由基及脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物MDA的攻擊是羥化酶失活的重要原因。試驗(yàn)表明,左旋芳樟醇在體內(nèi)抗氧化活性較強(qiáng),可清除MDA,有利于保護(hù)羥化酶合成Hyp。
由表3可知,左旋芳樟醇可顯著提高衰老小鼠皮膚的水分含量(P<0.05)。皮膚中親水性蛋白質(zhì)含量及蛋白質(zhì)氧化狀態(tài)是決定皮膚水分含量及保水性的重要因素。皮膚中Hyp親水性很強(qiáng),其合成量減少,皮膚水合能力下降;蛋白質(zhì)在自由基及脂質(zhì)氧化產(chǎn)物(如MDA)作用下,親水基團(tuán)(如半胱氨酸的巰基,賴氨酸、精氨酸的氨基等)轉(zhuǎn)化成疏水性羰基或發(fā)生交聯(lián),皮膚水合能力下降[27]。芳樟醇精油在體內(nèi)具有顯著抗氧化活性及顯著提高皮膚Hyp含量,因此其皮膚水分含量也顯著提高。
由圖1可知,對(duì)照組、精油低劑量組皮膚粗糙有鱗屑,皺紋粗亂;精油中、高劑量組及VE組小鼠皮膚更加光滑、飽滿,未見(jiàn)明顯皺紋,老化情況明顯改善。真皮膠原的流失,角質(zhì)層變薄,皮膚組織水分減少,細(xì)胞皺縮、組織萎縮等是皮膚皺紋產(chǎn)生的主要原因[28];芳樟醇精油可顯著提高皮膚水分和Hyp含量,因此能明顯抑制皺紋的產(chǎn)生。
表3 左旋芳樟醇對(duì)衰老模型小鼠皮膚水分及Hyp含量的影響?
圖1 左旋芳樟醇對(duì)衰老模型小鼠皮膚皺紋的影響
在大鼠模型紫外線UV-B(280~320 nm)急性損傷試驗(yàn)中,芳樟醇可顯著緩解皮膚增生、水腫形成、脂質(zhì)過(guò)氧化,顯著抑制環(huán)氧酶-2(COX-2)、鳥氨酸脫羧酶活性;在UV-B長(zhǎng)期損傷試驗(yàn)中,芳樟醇可顯著抑制NF-κB、TNF-α、IL-6、VEGF、TGF-β1、Bcl-2等增生細(xì)胞因子表達(dá),降低腫瘤發(fā)生率[24]。在小鼠模型中,芳樟醇可有效抑制酒精致急性胃潰瘍[13];在t-BOOH致微生物突變?cè)囼?yàn)中,芳樟醇可通過(guò)清除自由基,有效保護(hù)DNA[10];在肺細(xì)胞中,芳樟醇顯著降低MDA含量,激活Nrf2 信號(hào)通路,顯著增加抗氧化酶的表達(dá),并下調(diào)TNF-α、IL-6等炎癥因子的表達(dá)[20,29-30];在神經(jīng)細(xì)胞中具有抗氧化、抗炎活性,從而對(duì)神經(jīng)細(xì)胞具有顯著保護(hù)作用,緩解大鼠模型帕金森氏癥[31]。
試驗(yàn)表明,芳樟醇精油可顯著提高衰老小鼠自主活動(dòng)能力,顯著提高小鼠皮膚中超氧化物歧化酶活力(P<0.05),顯著降低小鼠皮膚中丙二醛含量(P<0.05),以及顯著提高小鼠皮膚中的水分、羥脯氨酸含量(P<0.05),使皮膚更加光滑、飽滿。因此左旋芳樟醇在體內(nèi)具有較強(qiáng)抗氧化及抗皮膚衰老活性,抑制脂質(zhì)氧化,促進(jìn)羥脯氨酸合成可能是左旋芳樟醇抗皮膚衰老的機(jī)制之一,但其抗皮膚老化詳細(xì)機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。