新型维生素D衍生物的皮肤抗老化潜力

近期，《Cosmetics》期刊上发表了一项新研究，来自美国阿拉巴马大学伯明翰分校的研究人员揭示了维生素 D 及其衍生物通过不同机制对延缓皮肤衰老的影响，这些机制可保护皮肤免受紫外线引起的细胞损伤，紫外线会导致所有皮肤细胞进入衰老期，即“细胞死亡”。

 这项研究的独特之处在于，其揭开了维生素 D 的“基因多效性效应”（pleiotropic effects），表明了维生素D及其衍生物可成为治疗多种不同皮肤病的候选物质。“维生素 D 及其代谢物能调节皮肤细胞的增殖和分化，促进皮肤再生，调节细胞信号传导和参与衰老的基因，防止氧化损伤、DNA 直接损伤和皮肤老化。”研究也显示，其功效或能对湿疹和白癜风等皮肤疾病有作用。

新型成分通过刺激角质形成细胞、黑色素细胞和成纤维细胞中的皮肤天然保护机制发挥作用，或能为防晒和抗衰老护肤品提供新思路。

激发皮肤的天然防御功能

维生素 D 是一种天然光产物，在植物中以维生素 D2的形式存在，在人类和动物皮肤中以维生素 D3的形式存在 。在紫外线 B 照射（UVB）作用下，维生素D分别从真菌和植物或动物和人类皮肤中的麦角固醇或 7-脱氢胆固醇（7DHC）前体中形成的。其他形式的维生素D1、D4 和 D5对人类的重要性较低。

图 . 维生素 D3 在皮肤中的代谢

从化学角度看，维生素 D 是一种类固醇，其结构中含有一个断裂的 B 环 。自 1922 年被发现以来，维生素 D 已被广泛应用于医药和化妆品领域 。它不仅能通过调节钙和骨代谢来预防佝偻病和骨软化症，还能通过调节细胞生长、免疫和内分泌反应来预防或治疗许多其他疾病和病症。由维生素 D 调节的生物过程在衰老过程中至关重要。许多细胞，尤其是皮肤细胞，都能产生活性形式的维生素 D，其对细胞的特定生物作用取决于靶器官，因此维生素 D 被归类为激素源，其活性形式被归类为激素。活性形式的维生素 D 及其衍生物对皮肤细胞产生生物效应，从而维持皮肤的平衡。

图.  新型维生素 D3 羟基化合物在皮肤中的作用机制以及在皮肤光老化中的作用

这项新研究强调了维生素 D 及其衍生物的抗氧化特性，其可以中和导致皮肤老化的自由基。研究人员认为，与某些防晒霜不同，新型防晒霜通过刺激皮肤的天然防御机制发挥作用，提供了一种潜在的更安全、更全面的方法。

 在黑色素细胞中，维生素 D 及其衍生物可抑制细胞增殖、抑制细胞凋亡并起到抗氧化作用。该论文认为，其作为抗氧化剂，通过防止或中和活性氧的形成，或通过抑制胶原酶的合成诱导皮肤修复，进一步抵消光老化。

在角质细胞中，维生素D化合物能抑制增殖并刺激分化。此外，因具有抗炎特性，同时还能作为抗氧化剂，在紫外线照射后抑制 DNA 损伤并促进 DNA 修复。

在成纤维细胞中，维生素 D 及其衍生物可抑制细胞增殖，影响纤维化过程和胶原蛋白的生成，促进伤口愈合和再生。

另一个优势是维生素 D 复合物的天然来源。维生素 D 及其衍生物还能靶向参与皮肤屏障功能和细胞沟通的特定途径，即核转录因子红系2相关因子2（Nrf2）和芳香烃受体（AhR），为治疗各种皮肤问题打开了大门。

Nrf2和 Klotho 是参与调节抗氧化反应的重要因子。Klotho或α-Klotho是一种抗衰老基因，部分受维生素D3调控，在衰老过程中发挥有益作用。Nrf2位于细胞的细胞质中，处于与Keap1结合的非活性状态。当细胞受到氧化压力时，Nrf2 会转位到细胞核并与抗氧化反应元件（ARE）结合，从而激活目标基因和解毒过程。Nrf2参与清除 ROS、化学解毒、减少伤口愈合中的炎症、皮肤保护、光保护和色素沉着。Nrf2 可增加解毒酶的合成，如谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽 S-转移酶（GST）、谷胱甘肽（GSH）、过氧化氢酶（CAT）、血红素加氧酶 1（HO-1）、NAD(PH):醌氧化还原酶（NQO1）等。这些酶可进一步解毒 ROS 产物，如过氧化物和超氧阴离子。

总之，Nrf2 可降低皮肤细胞、角质形成细胞、黑色素细胞和成纤维细胞的细胞毒性和衰老，减少氧化应激，从而保护皮肤免受光老化的伤害。在黑色素细胞中过度表达 Nrf2 会抑制黑色素的生成并刺激表皮分化 。

表皮分化受到 Nrf2-AhR复合物的刺激。AhR 控制着参与表皮分化的基因（如 loricrin 和 involucrin）的表达以及 CYP 酶的表达。有研究建议将刺激 Nrf2-AhR 复合物用于治疗特应性皮炎。值得注意的是，AhR 已被确定为维生素 D 衍生物和褪黑激素的受体，它们都具有光保护活性。

维生素D未来应用前景

研究结果显示，新型 D3 羟基衍生物能刺激人类角质形成细胞中所谓 “抗衰老”基因的表达 ，如 Nrf2。此外，抗老化护肤品的主要目标是增加皮肤中的胶原蛋白和弹性蛋白，以防止皱纹的形成，而维生素 D 可以通过修复和替代胶原蛋白来影响胶原蛋白的新陈代谢。维生素 D 也能减少胶原酶，刺激胶原蛋白的生成 。因此，维生素 D 可被具备抗氧化剂和抗衰老剂的广阔潜力。

此外，Nrf2 激活剂还可用于治疗白癜风。白癜风是一种黑色素细胞的 Nrf2-ARE 信号传导受损、易受氧化损伤的皮肤病 。这些激活剂可用于治疗的其他皮肤病包括特应性皮炎、紫外线引起的皮肤色素沉着、衰老、伤口愈合等 。维生素 D 类似物钙泊三醇和他卡西醇可用于局部治疗斑块状银屑病。此外，维生素 D 羟基衍生物的抗纤维化生物活性，也令其成为治疗硬皮病纤维化和纤维生成的良好候选药物。新型维生素 D 在预防或延缓衰老细胞的形成或降低衰老细胞活力方面可能发挥的作用，如衰老溶解药物也值得研究。

在递送方面，维生素 D 是一种亲脂分子，需要在皮肤中加强递送，如利用纳米载体。维生素 D 对光、热或湿度等外部因素很敏感，会影响其生物利用度。为了克服这一问题，有研究开发了生物相容性纳米载体，以保护维生素 D 药物不被降解，并确保比现有的喷雾或凝胶制剂更适合输送到皮肤中。

在防晒剂面临不少争议的情况下，维生素 D 因能有效地抵御 UVA和UVB ，有可能成为现有防晒霜或其他旨在保护皮肤的霜剂的替代品。此外，外用维生素 D 与其他疗法联合使用可抑制黑色素瘤的生长，新型类固醇能抑制非黑色素瘤皮肤癌和黑色素瘤的形成或恶化，显示出其药用潜力也值得关注。

来源：荣格-《 国际个人护理品生产商情》

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