日本富士胶片公司发现,被紫外线和热量氧化的皮脂——过氧化脂质,是导致防止皮肤水分蒸发以及细菌、过敏物质、花粉、空气污染物质等外部因素侵入、降低皮肤屏障功能的原因之一。富士胶片表示,会将这一研究成果应用于预防皮肤屏障功能下降成分的配方设计,推进化妆品的开发。此外,该公司已在12月5日于大宫索尼克城(埼玉市)举办的“第1届日本化妆品技术人员学术大会”上发布了上述成果。
图1 皮肤表面的皮脂氧化后产生过氧化脂质和“丙烯醛”示意图(供图:富士胶片)
皮脂通过形成覆盖皮肤表面的皮脂膜,起到维持皮肤屏障功能的作用。但是,它也具有受到紫外线和热量的影响后容易氧化的性质。氧化后的皮脂被称为过氧化脂质,如果进一步受到紫外线和热量的影响,就会产生以“丙烯醛”为首的分解物。
虽然已有报道指出这种过氧化脂质及其分解物会引起皮肤屏障功能下降和炎症等皮肤问题,但迄今为止其详细机制尚未被揭示。富士胶片此次证实,皮脂的氧化物即过氧化脂质“过氧化亚油酸”和该脂质的分解物“丙烯醛”,会使皮肤的屏障功能下降。
为了明确过氧化脂质,及其分解物“丙烯醛”对皮肤的影响,研究人员着眼于皮脂中含有较多且具有易氧化性质的亚油酸。将亚油酸加热制成的过氧化脂质“过氧化亚油酸”添加到皮肤模型中培养48小时,然后在添加了“过氧化亚油酸”的该皮肤模型中,测量作为皮肤屏障功能指标的跨上皮电阻值(TER值)。结果显示,TER值低于与未添加“过氧化亚油酸”的皮肤模型。
此外,研究还发现,添加了被认为是“过氧化亚油酸”分解物之一的“丙烯醛”,在培养了24小时的皮肤模型中同样观察到了与“过氧化亚油酸”相似的低TER值。
研究人员进一步将“丙烯醛”添加到皮肤模型中,并添加作为异物的荧光试剂之后,确认到异物更容易渗入到皮肤模型内部的情况。由此,证实了皮脂的氧化物会导致皮肤的屏障功能下降。
富士胶片还验证了皮肤屏障功能下降的机制。首先,使用人表皮细胞验证“过氧化亚油酸”和“丙烯醛”对于维持皮肤屏障功能起重要作用的神经酰胺(ceramide)以及酰基神经酰胺(acylceramide)的影响。研究人员将“过氧化亚油酸”和“丙烯醛”添加到人表皮细胞中,结果显示神经酰胺合成酶SPTLC3以及酰基神经酰胺合成酶CERS3的基因表达量均减少。
此外,研究人员还利用人表皮细胞分析了“丙烯醛”对皮肤屏障功能相关因子基因表达量的影响。结果发现,丙烯醛减少了形成皮肤最外层角质层细胞的结构,并且阻止外部因素侵入的重要因子内披蛋白(INV)和兜甲蛋白(LOR)的基因表达量。同时还发现,通过表皮细胞之间的紧密粘附,来抑制皮肤内部水分蒸发的重要因子闭合蛋白(OCLN)的基因表达量减少。
原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部