从内外兼顾紫外线防护的NMN
【在即将到来的季节需要注意的“光老化”是什么?】
光老化是指由于长时间暴露在太阳光(紫外线、可见光、红外线)下,特别是紫外线照射而引起的皮肤损伤。紫外线产生的活性氧增加了脂质过氧化※1和氧化应激※2,导致皮肤功能下降和皮肤损伤,这就是光老化的机制。
※1:紫外线或高温影响下皮脂腺分泌的皮脂被氧化。
※2:活性氧等氧化性物质对身体的有害影响,包括炎症、感染、大气污染、紫外线和生活习惯等导致的损伤。
【SIRT1与NMN的关系】
大约80%的深层斑点、皱纹和下垂等皮肤损伤并非由老化引起,而是由紫外线导致的光老化。光老化的严重程度与紫外线暴露的时间和强度成正比。尤其是脸部和手部皮肤因暴露较多,更容易受到光老化的影响。
本次介绍的研究通过使用小鼠模型,探讨了紫外线对皮肤的损伤以及NMN在紫外线导致的皮肤损伤中的作用。
【实验内容】
铁死亡(ferroptosis在下文解释)与多种疾病如神经变性疾病和缺血性疾病的发生和组织损伤有关,同时还被发现对富含铁和活性氧的癌细胞具有清除机制。然而,然而,紫外线引起的脂质过氧化和氧化应激是否会导致皮肤铁死亡,并进而引起光老化(如斑点、皱纹和下垂)尚不明确。
在实验中,将部分体毛剃除的小鼠分为“无UVB※1照射小鼠”和“7天UVB照射诱导铁死亡的小鼠(紫外线照射诱导性皮肤损伤小鼠)”。进一步将紫外线照射诱导性皮肤损伤小鼠分为:
- 仅紫外线照射组(UV小鼠)
- 紫外线照射+Lip-1※2组(UV+Lip-1小鼠)
- 紫外线照射+400 mg/kg/天的NMN口服组(UV+NMN小鼠)
在7天后,调查各组小鼠的皮肤状况及脂质过氧化和铁蓄积水平。
※1:照射到地表并对皮肤有害的紫外线主要是对皮肤表皮层造成损伤的紫外线。这种紫外线被称为“户外紫外线”,因为它是导致户外晒黑的主要原因。它会引起晒伤(由于日晒引起的炎症反应)和晒黑(色素沉着反应),并且与皮肤癌的发生有关。其强度在每年的4月至9月达到峰值。同时,约占紫外线90%的紫外线被称为UVA,与UVB区别开来。UVA能到达皮肤的真皮层,并能穿透窗户和玻璃,因此也被称为“生活紫外线”。它是导致皱纹和松弛的原因,一年四季都存在。
※2:铁死亡抑制剂,具有保护细胞免受铁死亡诱导剂影响的作用
诱发的细胞死亡的铁死亡?
铁依赖性的细胞死亡(铁死亡,Ferroptosis)是由哥伦比亚大学的斯托克韦尔教授等人在2012年报告的一种现象。细胞内铁依赖的脂质过氧化物积累,会导致过量的铁促进细胞膜脂质的氧化应激,最终导致细胞死亡。铁死亡的细胞周围的细胞也会通过这种过氧化反应的传播,如同感冒传染一般,诱发周围细胞的连锁性死亡。
【实验结果】
■紫外线照射诱发铁死亡
在紫外线照射的小鼠(紫外线照射诱发性皮肤损伤小鼠)的皮肤中,所有组别的过氧化脂质和铁的水平都有所上升,确认了铁死亡的发生。在表皮的角质形成细胞(角化细胞)※5中也观察到了过氧化脂质和铁的积累,但未见铁死亡的现象,这表明角质形成细胞不易受紫外线照射的影响。
※5:角质形成细胞占构成表皮细胞的90%以上。在保持皮肤水分和维持屏障功能方面起着重要作用。随着后续细胞的分裂,角质形成细胞逐渐被推向角质层并自然脱落(新陈代谢)
■7天后的皮肤状态评估
当用模拟铁过量状态的柠檬酸二铁铵(FAC)反复刺激紫外线照射的角质形成细胞时,角质形成细胞发生了铁死亡。另一方面,口服400 mg/kg/天NMN的UV+ NMN小鼠,其NAD+/NADH的不平衡没有显著发生,铁死亡和皮肤损伤也较轻。此外,柠檬酸二铁铵(FAC)诱导的GSH※水平下降也有所恢复。
※:GSH是由氨基酸组成的化合物,具有抗氧化和解毒作用,可以保护身体免受活性氧的损害。GSH水平是衡量氧化应激的指标,当GSH水平下降时,抗氧化应激增加,导致细胞死亡。
※图表和照片均改编自原始论文
【NMN有可能预防和改善光老化】
这项实验报告了紫外线诱发铁死亡并导致皮肤损伤,以及NMN增强铁死亡耐受性、保护细胞免受氧化应激和抑制皮肤损伤的情况。也就是说,NMN可能成为治疗氧化应激诱发的皮肤疾病或损伤的有前途的疗法。
在这次实验中,通过口服NMN得到了上述效果。同时也有报告指出,直接将NMN涂抹于皮肤时,可以促进皮肤表皮天然保湿因子(NMF)的生成。由于保湿对于紫外线晒伤后的护理非常有效,因此建议在内服NMN的同时,外用NMN进行双重护理,以预防和改善紫外线引起的光老化!