太阳光作为一种电磁波,是一种十分重要的环境因子,在太阳光光谱中,通常将波长在100-400 nm的范围内的光称为紫外光或紫外线(UV)。UV还可进一步细分,如波长在100–280nm的紫外线为UVC,UVC一般会被大气层中的臭氧层所吸收,而无法进入生物圈。而波长在280–400nm之间的紫外线可进一步分为两组280-320 nm(UVB),和320-400 nm(UVA)。UV的波长与能量间存在着负相关的关系,即波长越长能量越低,反之亦然。人体皮肤暴露在紫外线照射下,会产生多种皮肤状况,尤其以红斑、晒伤、光老化、光敏性皮肤病及癌变等。但紫外线对我们的皮肤也有利的作用,如它会导致维生素D3的合成和激活,免疫调节反应,增强血液循环,促进伤口愈合,减少疼痛感以及皮肤色素的沉积。人类皮肤长期暴露在太阳紫外线UVA下(320-400 nm)可能会导致过度的活性物质的积累,因此会造成细胞内氧化还原稳态的失衡,并从微粒体中释放出游离的血红素,降解铁蛋白并使二价铁离子的含量增加,引起炎性因子释放。长期照射诱导光老化,包含皮肤的过早衰老、增加皱纹的形成,色素沉积,以及皮肤纹理质地坚韧的过程。暴露在紫外线UVA的照射下会导致胶原蛋白的分解以及由胶原组织的构成,细胞外基质(ECM)的发生改变。外源和内源因素都会导致老化。主要因素为基质金属蛋白酶基因的表达激活。外源因素很多,如各种紫外线(长波紫外线、中波紫外线、短波紫外线)、慢性日晒、热、空气污染、干热的空气、吸烟等,而内在因素有不同的趋化因子、细胞因子(ILs)和炎症因子(TNFα,TGFβ)。各种内在因子,产生出TGF-β后进入细胞内被蛋白酶激活后,可能通过Smads作为靶标,一种重要的调节因子能调节基质金属蛋白酶在ECM的表达。内容及结果:在HaCaT细胞中,加大UVA的照射会造成正常细胞的形态学变化,由圆形向椭圆形转变,在照射后24小时会降低细胞的活力。用圣草酚ER(20μM)和乳香酸AKBA(1.5μM),黄连素BBR(5.0μM)预处理细胞,均可使UVA照射后导致的细胞活力降低有所恢复。在HaCaT细胞中显示,能够通过增加活性氧的水平来快速响应UVA的照射,从而改变细胞内的氧化还原平衡。与对照组相比,150和300 KJ/m2的UVA剂量处理后,会导致2.9倍和3.5倍ROS含量的增加并呈现剂量依赖性。20μM ER处理后用150 KJ/m2 UVA照射后发现,ROS含量由2.91降低到2.49,而在300 KJ/m2的UVA照射及20μM ER处理后,ROS含量显著的由3.5降低到2.7。而在150 KJ/m2UVA的照射,用5.0和10μM的BBR处理后,显著的降低了ROS含量,分别由3.13倍到2.26倍,2.26倍到2.22倍。在300 KJ/m2 UVA照射下,ROS含量增加3.6倍,在用5.0和10μM的BBR处理后,会分别显著减少到2.33倍和2.17倍。UVA具有潜在的损害细胞膜并释放LDH的能力,在HaCaT细胞中,UVA照射后会导致LDH的释放。ER预处理后,UVA照射后和BBR的处理,能显著降低LDH的释放并呈现浓度依赖性的方式。在HaCaT细胞和FEK-4细胞中,40μM的ER和20μM BBR的处理能最大限度的降低LDH的释放。UVA照射能够降低SOD几乎60%的活力,ER(5,10,20,40μM)不同浓度的预处理能显著的增加SOD,在40μMER的浓度下能够恢复将近35%。在BBR处理的细胞中,20μM BBR处理后SOD的消耗由60%恢复到99%。在HaCaT细胞中,在ER和BBR处理后的ELISA定量检测中,MMP-1的表达明显减少。20μM的ER浓度处理下,会减少几乎25%的MMP-1的分泌,而用10μM的BBR处理后,MMP-1的分泌量只有15%的减少,与UVA直接照射HaCaT细胞相比较。ER和AKBA能够抑制各种炎性因子的表达。用20μM的ER预处理12小时,能够显著的降低UVA诱导的IL-1β的表达,由1.8倍降低到0.8倍,IL-6则由2.4倍降低到1.4倍,TNFα从1.75倍降到1.3倍,TGFβ由3.3倍降低到0.9倍,COX-2从1.6倍到1.1倍以及NFκB从7倍降低到2.5倍。在人类皮肤的HaCaT细胞中150KJ/m2UVA能够激活MMP-1的表达,而用ER预处理会以浓度依赖的方式来降低它的表达,并且在20μM ER的处理下能够降低到接近基础水平。同时,10μM的BBR处理能显著性的降低MMP-1基因的表达。在ER和BBR处理的细胞中,两种药物都能够恢复UVA导致的皮肤胶原酶I,III的活性,并呈浓度依赖的方式。在ER和BBR处理的HaCaT细胞中,TIMP-1基因的表达量随着药物浓度的增加而增加。UVA的照射能迅速的触发ERK,JNK,p38和NFκB(30 min)这些蛋白质的磷酸化,但20μMER预处理12小时后,能够抑制UVA导致的p-ERK1/2含量(几乎50%)。5.0μM的BBR也能够抑制ERK,JNK,p38和NFκB的磷酸化。5.0μM的BBR对p-ERK的磷酸化没有显著的影响;而与UVA处理组相比p-JNK也降低。在BBR+UVA共处理组中,磷酸化的p-38大约减少50-60%,而磷酸化的NFκB则降低大约45%.总结:ER和BBR,能够抑制MAPKs的磷酸化和抑制金属蛋白酶-1的激活并降低LDH的释放,并且在人类皮肤HaCaT细胞中恢复紫外线UVA诱导的SOD损耗。这些药物被视作能够上调COL-I,COL-III的活性,增强TIMP-I的表达并抑制金属蛋白酶-1的激活。ER和BBR都能够减少紫外线UVA诱导的MMP-1的上调表达,以此发挥在HaCaT细胞内的光保护作用。在HaCaT细胞中能迅速降低由UVA照射所产生的氧化应激,并伴随着剂量依赖性。ER下调UVA导致的c JUN/c-FOS的激活并伴随着剂量依赖性。ER,BBR都显示出潜在的抗光老化能力。减轻紫外线UVA的损伤作用以及减少细胞死亡因此具有成为很好皮肤护理产品的潜力,虽然进一步的工作还需要动物模型去验证。乳香酸具有抗光老化和光保护的作用,低剂量的UVA会导致皮肤细胞的氧化应激。在HaCaT细胞中,激起细胞防御系统(NRF2/ARE途径)和提供细胞保护的作用。鉴于其在自然界中的疏水性质,因此导致较少的生物相容性,强烈的亲脂性的本质。我们结合紫外光线与氧化锌包裹乳香酸(AKBA@Zn O),并通过逐步释放药物,造成皮肤保护和阻挡紫外对皮肤细胞的照射影响。由于乳香酸在自然界的疏水性质,它以增强乳香酸分子的传递为目标。在提供的HaCaT和FEK-4成纤维细胞中,它的抗炎性作用主要通过减少IL-1β,IL-6、NFκB,TNFα和TGFβ。此外,乳香酸能减少紫外诱导的细胞活力的损失。AKBA@Zn ONP,能够作为一个有效的靶标去治疗紫外相关的皮肤状况如多形性日光疹PMLE。AKBA@Zn O+UVA,联合治疗阳光相关的疾病,提供了重要和可取的保护和治疗手段。ER,BBR,AKBA这些化合物质在未来发展的前景中都具有潜在的价值去应用到皮肤护理产品中。