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News from UC Davis Health System

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NEWS | August 13, 2012

美国加州大学戴维斯分校科研人员发现了抗衰老化妆品发挥作用的细胞基础

路径描述了α-羟基酸如何导致皮肤剥落

(SACRAMENTO, Calif.)

加利福尼亚州萨克拉门托----来自美国加州大学戴维斯分校和中国北京大学的科研人员发现了可能解释α-羟基酸(AHAs)----这是化妆品化学换肤和减少皱纹的乳膏的关键成分----如何改善皮肤外观的机制。对其背后机制的理解可能带来更好的化妆品配方以及医学应用。

这些发现发表在了《生物化学杂志》(Journal of Biological Chemistry )上,其论文标题是"Intracellular proton-mediated activation of TRPV3 channels accounts for exfoliation effect of alpha hydroxyl acids on keratinocytes"(《细胞内质子调控的TRPV3通道激活对α-羟基酸对角化细胞的剥落作用的贡献》)。

α-羟基酸(AHAs)是一组弱酸,通常来源于甘蔗、酸奶、苹果和柑橘类等天然来源,它们因为增强皮肤外观和质感的能力而在化妆品产业广为人知。在这项研究之前,人们几乎不知道α-羟基酸(AHAs)究竟如何导致皮肤脱皮并暴露出下面的新的皮肤。

这个研究组研究的细胞路径把重点放在了着重于位于角化细胞的细胞膜上的一个离子通道上----它被称为瞬时受体电位香草素3(TRPV3)。角化细胞是皮肤外层的主要细胞类型。从其它研究中已经知道这个通道在正常的皮肤生理和温度敏感度方面起到了重要的作用。

在一系列涉及到记录流过接触α-羟基酸(AHAs)的培养细胞的电流的实验中,这组科研人员开发出了一个模型,以描述甘醇酸(最小的、生物最容易获得的α-羟基酸)如何进入角化细胞并产生自由质子,在细胞内部建立酸性环境。这种低pH值强有力地激活了瞬时受体电位香草素3(TRPV3)离子通道,把它打开并让钙离子流入细胞。由于更多的质子也通过打开的瞬时受体电位香草素3(TRPV3)通道进入,这个过程自我反馈。结果造成的是细胞钙离子的过载导致了它的死亡和皮肤脱皮。

"我们的实验是首次证明了瞬时受体电位香草素3(TRPV3)离子通道很可能是化妆品产业的最有效的皮肤改善剂的目标,"加州大学戴维斯分校生理学与膜生物学教授、该研究的研究组长之一的Jie Zheng说。"尽管α-羟基酸(AHAs)已经使用了多年,但之前并没有人理解它们可能的作用机制。"

除了见于皮肤细胞,瞬时受体电位香草素3(TRPV3)也见于神经系统许多区域的细胞,而且它对温度和酸性都敏感。这组作者推测,这种通道可能具有一批重要的生理功能,包括对疼痛的控制。

该研究的第一作者,作为来自北京大学医学部的访问学生与加州大学戴维斯分校的科学家进行这项研究的Xu Cao把重点放在了瞬时受体电位香草素3(TRPV3)通道的研究上。近来,他和一组中国科学家对一项发现做出了贡献,这项发现就是瞬时受体电位香草素3(TRPV3)的突变导致了Olmsted 综合征,这是一种罕见的先天疾病,其特征是在手掌和脚底严重瘙痒和粗糙的皮肤发育。在加州大学戴维斯分校生理学与膜生物学系,Cao发现了α-羟基酸(AHAs)也利用了瞬时受体电位香草素3(TRPV3)通道。

"钙通道正在越来越被认为在皮肤生理上具有关键功能,"Cao说。"瞬时受体电位香草素3(TRPV3)不仅有潜力成为化妆品产业的一个重要靶标,也有潜力成为痛觉缺失和治疗皮肤病的靶标。"

研究的另一位作者和联合研究组长是北京大学药学院的KeWei Wang。该研究是在北京大学药学院进行的。

这项研究受到了中国国家自然科学基金委员会、中国教育部和中国国家留学基金管理委员会提供给KeWei Wang的资金以及美国国立卫生研究院提供给Zheng的资金的资助。