义大利:灵芝乙醇萃取物可以加速皮肤修复,防止自由基伤害

发布时间: 2020-11-26 02:04

2020年8月29日/义大利Salerno大学等/Pharmaceuticals

文/王姿云(台湾大学生化技学系硕士班一年级)

 

 

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灵芝乙醇萃取物对角质形成细胞的安全性和促进增生作用

如图1所示,研究团队发现,不管是经过灵芝乙醇萃取物(Ganoderma lucidum ethanol extract,含有至少三十种灵芝三萜化合物)或纯灵芝酸A(ganoderic acid A,该萃取物的质量控制指标成分)处理,都只有在高浓度的时候才会影响细胞存活。这代表灵芝乙醇萃取物的添加,对人类角质形成细胞具有相当的安全性,也代表该萃取物以灵芝酸A为质量控制指标有其适当性。

有两个灵芝乙醇萃取物的组别在浓度5 µg/mL和10 µg/mL的处理下,不论经过一天或两天的时间都会促进细胞增生,但此情况并没有发生在灵芝酸A的组别。这说明灵芝乙醇萃取物促进人类角质形成细胞增生的作用,有可能来自灵芝酸A以外的三萜化合物,或是由多种灵芝三萜携手合作的结果。

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图1  灵芝乙醇萃取物和灵芝酸A对人类角质形成细胞
(a)存活率及(b)细胞增生的影响

 

灵芝乙醇萃取物提升角质形成细胞的迁移能力

研究团队进一步以伤口癒合实验,分析灵芝乙醇萃取物对人类角质形成细胞迁移能力的影响。

「伤口癒合实验」是体外评估细胞迁移的一种方法,亦即观察细胞从左右两边往中间无细胞区域迁移的状况,当中间的区域被细胞覆盖得越满,空白的空间越小,代表细胞的迁移能力愈好。

经过24小时的实验结果如图2所示,随着给予灵芝乙醇萃取物的浓度上升,未被细胞覆盖的面积越小,这代表灵芝乙醇萃取物提升了人类角质细胞的迁移能力,有助伤口长出新的表皮,而其中10 µg/mL为最有效的剂量。

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图2  灵芝乙醇萃取物对人类角质形成细胞迁移能力的影响

〔说明:Basal为实验开始时的状况,Ctr 24h为实验进行24小时後细胞(未添加灵芝乙醇萃取物)的迁移状况,其余各组为添加不同浓度灵芝乙醇萃取物的细胞24小时後的迁移状况。〕

 

灵芝乙醇萃取物调控与细胞增生、迁移相关的蛋白质表达

Cyclin B1、CDK6、CDK2、cyclin D3为细胞周期相关的蛋白,EGFR、MMP-2、MMP-9、Src为细胞增生和迁移相关的蛋白,当这些蛋白质的表现量增加,就表示细胞增生和迁移的能力会增强。

根据研究显示,经过灵芝乙醇萃取物24小时的处理,不管是5 µg/mL或10 µg/mL的组别,上述相关蛋白的表现量都会显着增加(如图3所示),代表灵芝乙醇萃取物促进人类角质形成细胞增生和迁移的机制,和这些蛋白的调控相关。

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图3  灵芝乙醇萃取物对人类角质形成细胞细胞增生及细胞迁移相关蛋白的影响

 

灵芝乙醇萃取物减轻氧化压力造成的细胞凋亡

将人类角质形成细胞细胞暴露在H2O2(自由基的一种)会因为氧化压力而使细胞凋亡。实验结果如图4所示,在H2O2暴露的环境下,事先经过5 µg/mL或10 µg/mL灵芝乙醇萃取物处理的细胞,可以显着增加细胞存活的比例,代表灵芝乙醇萃取物可以增强人类角质形成细胞的抗氧化能力,减轻H2O2所造成的细胞凋亡。

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图4  灵芝乙醇萃取物帮助人类角形成细胞抵抗氧化压力的伤害

〔说明:Ctr组为未做任何处理的细胞;H2O2为添加200 µM H2O2一起培养六小时的细胞;其余两组为先经不同浓度灵芝乙醇萃取物处理18小时,再加入200 µM H2O2一起培养六小时的细胞。〕

 

灵芝乙醇萃取物阻止细胞凋亡相关蛋白的活化或表达

AKT、ERK、p53、p21是细胞遭受自由基攻击时,会参与细胞凋亡的蛋白。此外,先前研究也显示,STAT3可以调控许多与细胞生长相关的基因,当STAT3过度表达时会促进细胞凋亡。

研究团队发现,加入H2O2会活化这些蛋白或增加它们的表现量,进而促使细胞凋亡,但事先经过5 µg/mL或10 µg/mL灵芝乙醇萃取物处理的人类角质形成细胞,这些蛋白被H2O2影响的程度显着减少(如图5所示),代表灵芝乙醇萃取物可以从调控细胞分子途径的层次上,抑制自由基导致的细胞凋亡。

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图5  灵芝乙醇萃取物影响细胞凋亡相关的蛋白活性或表现量

〔说明:标示「-」的组别为未做任何处理的细胞,5 µg/mL和10 µg/mL灵芝乙醇萃取物处理的细胞,其余三组实验条件同图4。〕

 

灵芝的应用价值岂止内服?还能外敷!

修复皮肤损伤,不但需要细胞增生,也需要适当的细胞迁移。氧化压力则在许多过敏性或发炎性皮肤疾病(如异位性皮肤炎、荨麻疹、牛皮癣)的发病扮演重要角色,同时也是影响皮肤老化、皮肤功能的关键因子,因此调节氧化压力是治疗皮肤疾病、维持皮肤健康很关键的一环。

综合上述实验结果可知,灵芝乙醇萃取物不但细胞毒性很低,可以促进人角质形成细胞的增生和迁移,加速伤口癒合,同时也能够预防性减少自由基造成的细胞凋亡。此研究成果突显出灵芝乙醇萃取物应用在药妆品或皮肤治疗等医学用途的发展性,也为灵芝在药妆领域的应用提供理论基础。

〔资料来源〕Mario Abate, et al. Ganoderma lucidum Ethanol Extracts Enhance Re-Epithelialization and Prevent Keratinocytes from Free-Radical Injury. Pharmaceuticals 2020, 13(9), 224.