虾青素与抑制ROS和调控氧化应激反应
虾青素与皮肤光保护作用
1、吸收紫外线,减少紫外线对皮肤的伤害
紫外线(UV)主要分为3个波段:短波紫外线UVC(230.275 nm)、中波紫外线UVB(275—320 nm)、和长波紫外线(UVA,320—400 nm)。UV照射到地球表面上绝大部分为UVA(95%)和少部分的UVB(5%)。
UVA对皮肤的穿透能力远超过UVB,90%的UVB会被皮肤的角质层阻挡住,而超过50%的UVA却能够穿透至皮肤真皮层甚至皮下组织,从而对表皮和真皮层起作用,进而引起皮肤的光老化和其他的疾病,甚至可能诱发皮肤癌等。
UVB对皮肤的损伤主要集中在表皮层和真皮浅层,而UVA则更多地用于皮肤的表皮和真皮全层。由于UVA比UVB更容易、更多地到达真皮层,就对皮肤细胞的损伤能力而言,UVA约是UVB的30倍,是引起皮肤结缔组织严重损伤的主要因素。因而,UVA在皮肤光损伤老化进程中有着十分重要的影响。
虾青素的吸收峰值在470mn左右,和UVA波长相近,所以微量的虾青素可以吸收大量的UVA,高效防御紫外线辐射、淬灭紫外线引起的自由基,减少紫外线对皮肤的伤害。
2、抑制ROS和调控氧化应激反应
UVA诱引起皮肤光老化的一个主要机制是诱导ROS(主要是02和H202)的产生,进而刺激丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路的激活,引起MMPs的基因转录,进而抑制胶原蛋白的合成进程,最终导致一系列光老化的皮肤特征。
一般情况下,细胞中的MMPs 并不具有什么活性,但是当受到了外界的刺激后,如过量的紫外线的照射后,可以激活AP-1, 它主要是用来调控细胞中的MMPs 的基因表达以及机体细胞细胞的生长于分化。被激活的AP-1可以蛋白酶裂解进一步活化转录,增加表达量,最终才能降解真皮层的结缔组织,致使皮肤松弛,并出现比较深的皱纹等。
在这个过程中,产生大量的自由基,这些过量的自由基打破了机体内原有的抗氧化与氧化的平衡,从而对皮肤造成了氧化性的伤害, 而这种长期的伤害会造成真皮成纤维细胞的损伤,最终造成皮肤粗糙和深皱纹。
ASX抑制ROS的形成,并调节氧化应激反应的表达。如血红素加氧酶-1(HO-1),它是氧化应激的标志,也是参与细胞适应氧化损伤的调节机制。虾青素可以通过激活Nrf2/HO-1抗氧化途径来减少ROS的产生。虾青素可以通过上调Nrf2的表达,进一步来调控SOD2,catalase(CAT)及谷胱甘肽过氧化物酶1(GPX1)的表达。因此,虾青素不仅仅是可以直接清除自由基,还可以通过调控细胞内的氧化防御系统来保护细胞。
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