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導(dǎo)讀：衰老又稱老化，皮膚作為人體最大的器官，其老化是人體衰老最直接具體的表現(xiàn)。皮膚衰老是內(nèi)源性因素和外源性因素共同作用的結(jié)果，主要包括自然老化和光老化。兩者在臨床和組織學(xué)上存在明顯差異，但具有相似的分子機(jī)制。中藥具有安全可靠、不良反應(yīng)小等特點(diǎn)，在防治皮膚老化方面有著積極的作用。本文重點(diǎn)綜述了皮膚光老化的分子機(jī)制，總結(jié)了光老化與自然老化分子機(jī)制方面的相似點(diǎn)，并介紹了中藥防治皮膚老化的研究進(jìn)展，為中藥預(yù)防治療及延緩皮膚老化乃至整體衰老提供理論支持。 歡迎引用本文： 朱姍, 趙志月, 王子靜, 楊益, 劉濤, 王翔, 夏慶梅, 張晗, 李楠. 皮膚老化分子機(jī)制及中藥防治皮膚老化研究進(jìn)展. 天津中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào), 2021, 40(4): 431-439. ZHU Shan, ZHAO Zhiyue, WANG Zijing, YANG Yi, LIU Tao, WANG Xiang, XIA Qingmei, ZHANG Han, LI Nan. Research progress of molecular mechanism of skin aging and prevention of skin aging with traditional Chinese medicine. Journal of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, 2021, 40(4): 431-439. 
皮膚老化分子機(jī)制及中藥防治皮膚老化研究進(jìn)展 朱姍 , 趙志月 , 王子靜 , 楊益 , 劉濤 , 王翔 , 夏慶梅 , 張晗 , 李楠 （天津中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)藥研究院, 天津 301617） 衰老是一種正常而復(fù)雜的生物學(xué)過程，主要指生物體的組織結(jié)構(gòu)和生理功能發(fā)生的進(jìn)行性衰退。皮膚位于機(jī)體最表層，是人體最大的器官，是阻止病原體入侵、調(diào)節(jié)水分和防止電解質(zhì)流失的主要屏障，其衰老程度直接反映機(jī)體的老化水平。皮膚老化受多種因素影響，包括遺傳因素、環(huán)境污染、紫外線（UV）輻射等。由遺傳因素決定的內(nèi)源性老化又稱為自然老化，它是皮膚衰老的自然過程，無法逆轉(zhuǎn)。外源性老化主要由UV輻射引起，又稱為光老化，通過有效的手段可防治光老化。目前通常把暴露部位皮膚的老化作為光老化，非暴露部位皮膚的老化作為自然老化進(jìn)行研究。皮膚在結(jié)構(gòu)和功能上具有明顯部位差異，部位不同，其臨床及組織學(xué)特征也不相同。暴露部位皮膚的老化發(fā)生在遺傳基礎(chǔ)之上，非暴露部位皮膚也無法完全免除外源性因素的影響，光老化與自然老化相互依存，光老化機(jī)制的研究對自然老化同樣具有重要意義。近年來，中藥抗皮膚老化作用機(jī)制的研究進(jìn)展迅速，多環(huán)節(jié)、多層次和多靶點(diǎn)作用的特點(diǎn)使其在防治皮膚老化方面具有較大優(yōu)勢。皮膚是一個復(fù)雜的器官，由表皮層、真皮層及皮下組織3個部分組成。除了本身結(jié)構(gòu)外，皮膚中還含有毛發(fā)、皮脂腺、汗腺、指甲等許多皮膚附屬物。表皮通過角質(zhì)形成細(xì)胞的增殖分化完成自我更新。角質(zhì)形成細(xì)胞由基底層產(chǎn)生并不斷向表層遷移，分化形成富含角蛋白的角質(zhì)細(xì)胞，最終從角質(zhì)層脫落。真皮主要由細(xì)胞外基質(zhì)及成纖維細(xì)胞組成。成纖維細(xì)胞分泌合成膠原纖維、彈性纖維、網(wǎng)狀纖維和基質(zhì)成分以維持皮膚的彈性和韌性。影響因素不同，皮膚老化的臨床和組織學(xué)特征表現(xiàn)出明顯區(qū)別，見表 1。臨床上自然老化的皮膚表現(xiàn)為萎縮變薄、干燥松弛、出現(xiàn)細(xì)微皺紋，偶發(fā)良性腫瘤。組織學(xué)上表現(xiàn)為角質(zhì)形成細(xì)胞增殖分化減少，表皮變?。槐砥ぶ泻谒丶?xì)胞和朗格漢斯細(xì)胞減少；表皮與真皮結(jié)合處變平萎縮。真皮中成纖維細(xì)胞、肥大細(xì)胞等細(xì)胞數(shù)量減少，體積變小；膠原蛋白、彈性蛋白等細(xì)胞外基質(zhì)含量減少，真皮層變薄。隨著年齡增加，皮膚血管逐漸減少，皮下脂肪層變薄，皮脂腺、汗腺等皮膚附屬物數(shù)量變少。光老化的皮膚臨床上表現(xiàn)為干燥粗糙呈皮革狀外觀，色素沉著異常，可見較深皺紋及明顯的毛細(xì)血管擴(kuò)張，可引起皮膚惡性腫瘤。組織學(xué)特征為表皮不規(guī)則增厚致皮膚角化過度；黑素細(xì)胞合成黑色素異常增多致嚴(yán)重的色素沉著。真皮中成纖維細(xì)胞增殖能力降低；前膠原合成減少，膠原纖維組織缺失嚴(yán)重；膠原蛋白、彈性蛋白等細(xì)胞外基質(zhì)變性并大量堆積，真皮層增厚。光老化皮膚中的血管壁增厚，血管網(wǎng)排列紊亂，血管周圍常有炎性細(xì)胞浸潤。研究發(fā)現(xiàn)80%~90%的皮膚老化由外源性因素引起，其中UV輻射是加速皮膚衰老的最主要原因。皮膚光老化涉及多種信號分子和多條信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，其分子機(jī)制主要包括DNA損傷、氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)、膠原結(jié)構(gòu)改變以及細(xì)胞凋亡，UV誘導(dǎo)的光老化機(jī)制見開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）。中藥中含有豐富的蛋白質(zhì)和各種氨基酸、脂類、多糖類、黃酮類、維生素、有機(jī)酸、生物堿、皂苷等營養(yǎng)物質(zhì)，其作用機(jī)制有修復(fù)DNA損傷、抗氧化、抗炎、修復(fù)皮膚屏障功能和抗凋亡等，中藥在防治和延緩皮膚光老化中起重要作用。UV輻射可直接或間接對DNA造成損傷。根據(jù)波長UV輻射主要分為UVA（320~400 nm）、UVB（280~320 nm）和UVC（200~280 nm）3種類型，其中UVA和UVB可穿透大氣層對皮膚造成損傷。UVB可直接作用于DNA，形成環(huán)丁烷嘧啶二聚體（CPD）和6-4嘧啶酮（6-4PP）等光產(chǎn)物，破壞DNA雙鏈結(jié)構(gòu)，從而引起分子重排，最終造成DNA損傷。UVA與UVB通過產(chǎn)生活性氧（ROS）作用于DNA分子中的堿基，使其發(fā)生突變或修飾，繼發(fā)性損傷細(xì)胞核及線粒體DNA。在腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）這4種堿基中，G的氧化還原電勢最低，最易被氧化，其氧化產(chǎn)物8-羥基鳥嘌呤（8-oxoG）常被作為DNA損傷的生物標(biāo)志物。Britto等研究發(fā)現(xiàn)從中藥馬鞭草中提取的黃酮類化合物芹菜素可通過切除CPD中的磷酸二酯鍵修復(fù)UV輻射誘導(dǎo)的DNA損傷，在UVB照射24 h后，經(jīng)芹菜素處理的人皮膚成纖維細(xì)胞（HDF）與未處理的HDF細(xì)胞相比，CPD水平明顯降低。Metral等人在研究佛手瓜提取物（SEE）的光保護(hù)作用時發(fā)現(xiàn)，UV照射后，正常人角質(zhì)細(xì)胞（NHK）中的CPD數(shù)量增加，而SEE預(yù)處理后的NHK細(xì)胞中CPD水平降低，提示SEE通過降低CPD含量從而減少UV輻射造成的DNA損傷發(fā)揮抗光老化作用。Feng等發(fā)現(xiàn)生姜中的6-姜烯酚可通過上調(diào)OGG1的表達(dá)來減少UVB暴露下的HaCaT細(xì)胞中8-oxoG的形成，從而修復(fù)DNA氧化損傷，發(fā)揮其延緩皮膚光老化的作用。氧化應(yīng)激是指機(jī)體內(nèi)的高活性分子如ROS產(chǎn)生過多，超出了機(jī)體對其的清除能力，導(dǎo)致機(jī)體的抗氧化防御系統(tǒng)失衡，從而引發(fā)細(xì)胞或組織損傷。ROS由內(nèi)源和外源兩種途徑產(chǎn)生，分為兩大類：自由基化合物，如超氧化物·O2-和羥基自由基·OH；非自由基化合物，如單態(tài)氧O2和過氧化氫H2O2。內(nèi)源性ROS主要來自線粒體，由分子氧經(jīng)線粒體內(nèi)膜呼吸鏈復(fù)合體傳遞產(chǎn)生。外源性途徑中的ROS主要來自UV輻射，皮膚細(xì)胞內(nèi)的發(fā)色基團(tuán)如DNA、反式尿刊酸、芳香族氨基酸等吸收UV能量后，與氧分子相互作用，產(chǎn)生ROS。機(jī)體本身存在酶和非酶兩類抗氧化系統(tǒng)，超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、過氧化物酶（PRx）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、谷胱甘肽（GSH）等組成酶類抗氧化系統(tǒng)；維生素C、維生素E、類胡蘿卜素和多酚等為非酶類抗氧化系統(tǒng)。生理?xiàng)l件下，機(jī)體內(nèi)的氧化與抗氧化系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，UV輻射產(chǎn)生的過多的ROS會打破這種平衡，導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生氧化應(yīng)激。氧化應(yīng)激是皮膚光老化發(fā)生發(fā)展的重要原因，一方面，ROS破壞蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和DNA等，直接損傷皮膚組織；另一方面，ROS作為第二信使啟動下游一系列信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，激活核轉(zhuǎn)錄因子-κB（NF-κB）、激活蛋白-1（AP-1）等轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)促炎性細(xì)胞因子及基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）的表達(dá)，從而引發(fā)炎癥反應(yīng)及細(xì)胞外基質(zhì)的降解。董文賓等研究發(fā)現(xiàn)，杜仲中的黃酮類化合物具有明顯的抗氧化作用，可直接清除UVB暴露下的HaCaT細(xì)胞中的·OH、·O2-、脂質(zhì)和烷自由基，從而抑制MDA等有毒物質(zhì)的生成，同時增加SOD、GSH－Px等抗氧化酶的活性。Choi等在研究蘆丁的抗衰老作用時發(fā)現(xiàn)，UV照射后，含蘆丁乳霜可明顯改善小鼠皮膚的密度及彈性，減少皺紋的數(shù)量和面積，同時降低了模型小鼠表皮中ROS及MMP-1的量，ROS及MMP-1的降低與給藥劑量成正比，提示蘆丁可通過抑制氧化應(yīng)激的發(fā)生來發(fā)揮其光保護(hù)作用。研究發(fā)現(xiàn)，UVB照射前在小鼠皮膚局部涂抹甘草提取物能增加小鼠表皮中SOD活性，降低MDA含量，抑制促炎性細(xì)胞因子的表達(dá)。UV輻射會刺激皮膚細(xì)胞分泌如白細(xì)胞介素IL-1α、IL-1β、IL-6、IL-8和腫瘤壞死因子（TNF-α）等多種促炎性細(xì)胞因子，激活NF-κB信號通路促進(jìn)環(huán)氧合酶-2（COX-2）和前列腺素E2（PGE2）等的表達(dá)。NF-κB是一種具有多向性調(diào)節(jié)作用的核轉(zhuǎn)錄因子，主要由p50/p65二聚體組成。生理?xiàng)l件下NF-κB與NF-κB抑制激酶（IκB）結(jié)合，以非活化狀態(tài)存在于細(xì)胞質(zhì)中。UV輻射產(chǎn)生TNF-α與其受體家族成員TNF-RI結(jié)合，激活NF-κB抑制激酶激酶（IKK），引發(fā)IκB的泛素化和降解，釋放NF-κB，使其移位入核，啟動促炎性細(xì)胞因子基因的轉(zhuǎn)錄，誘發(fā)皮膚炎癥損傷，最終導(dǎo)致光老化的發(fā)生。Afnan等研究發(fā)現(xiàn)UVB照射后BALB/c小鼠的皮膚表面干燥粗糙且出現(xiàn)明顯皺紋，小鼠表皮增生并出現(xiàn)彌漫性炎癥，而用甘草酸處理小鼠后，顯著抑制了UVB引起的TNF-α和IL-1β的過量產(chǎn)生，同時明顯抑制了表皮上皮內(nèi)炎癥的增殖，改善了UVB輻射誘導(dǎo)的受損皮膚的狀態(tài)，其作用機(jī)制與抑制炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生有關(guān)。馬月丹等研究發(fā)現(xiàn)HaCaT細(xì)胞在UVB照射后其COX-2的表達(dá)增加，而絞股藍(lán)總皂苷干預(yù)后，COX-2表達(dá)顯著下降。Tanaka等發(fā)現(xiàn)白菊內(nèi)酯可通過下調(diào)p65的表達(dá)及抑制IKK的活性阻斷NF-κB信號通路的激活，提示其可作為NF-κB的抑制劑，阻斷NF-κB信號通路的激活，發(fā)揮抗皮膚光老化的作用。UV輻射可激活表皮生長因子受體（EGFR）等細(xì)胞表面相關(guān)受體，影響絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）、磷酸肌醇-3-激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）等信號通路，上調(diào)AP-1的表達(dá)，進(jìn)而誘導(dǎo)MMPs合成，導(dǎo)致膠原蛋白降解增加，同時轉(zhuǎn)化生長因子-β（TGF-β）與其受體的結(jié)合被抑制，致使膠原蛋白合成受阻，皮膚最終出現(xiàn)松弛皺紋等衰老現(xiàn)象。MMPs能特異性降解包括膠原蛋白在內(nèi)的細(xì)胞外基質(zhì)，使細(xì)胞外基質(zhì)受損，最終導(dǎo)致皮膚光老化。MMPs是一類具鋅離子依賴性的內(nèi)源性蛋白酶，按作用底物不同主要分為間質(zhì)膠原酶（MMP-1）、基質(zhì)溶解酶1（MMP-3）和明膠酶B（MMP-9）等。研究發(fā)現(xiàn)，MMPs的表達(dá)主要由MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路調(diào)控，而MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的激活始于EGFR中酪氨酸（Tyr）殘基的磷酸化。EGFR由胞外區(qū)、跨膜區(qū)及胞內(nèi)區(qū)3部分組成，UV輻射可使EGFR胞內(nèi)區(qū)的Tyr殘基磷酸化并結(jié)合接頭蛋白Grb2，從而把鳥嘌呤核苷酸釋放因子（SOS）從細(xì)胞質(zhì)招募到細(xì)胞膜上，SOS使GTP活化并與小分子鳥苷酸結(jié)合蛋白Ras結(jié)合進(jìn)而激活Rac、cdc42，最終啟動MAPK激酶激酶（MKKK）-MAPK激酶（MKK）-MAPK信號級聯(lián)，激活細(xì)胞外調(diào)節(jié)激酶（ERK）、c-Jun氨基末端激酶（JNK）和p38 MAPK 3條信號通路。ERK通路具有激活c-Fos和促c-Fos表達(dá)的能力，JNK和p38 MAPK通路相互協(xié)同使c-Jun磷酸化并進(jìn)入細(xì)胞核中與c-Fos結(jié)合形成活化的AP-1。AP-1的活化可促進(jìn)MMPs基因轉(zhuǎn)錄，使MMPs的合成增加，膠原蛋白降解增多。此外，UV輻射還可通過激活NF-κB信號通路，誘導(dǎo)MMPs合成增加并上調(diào)如TNF-α及IL-1等促炎性細(xì)胞因子的表達(dá)，從而持續(xù)激活NF-κB信號通路，加速皮膚光老化的發(fā)生。Kwon等發(fā)現(xiàn)雞血藤莖乙醇提取物（SSE）可通過抑制膠原蛋白降解發(fā)揮其光保護(hù)作用，其主要機(jī)制是通過抑制JNK和p38 MAPK通路中c-Jun的磷酸化阻止AP-1的激活，從而抑制MMP-1和MMP-3的表達(dá)，減少膠原蛋白的降解。Wang等發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rgl可延緩細(xì)胞光老化進(jìn)程，其作用機(jī)制可能是通過降低UVB照射后HDF細(xì)胞中MMP-1和MMP-3的表達(dá)，從而延緩膠原降解進(jìn)程。UV輻射可抑制轉(zhuǎn)化生長因子-β（TGF-β）/Smad信號通路，減少膠原蛋白的合成，降低體內(nèi)膠原蛋白的水平，進(jìn)而誘導(dǎo)皮膚光老化的發(fā)生。TGF-β是維持膠原蛋白穩(wěn)定的重要調(diào)節(jié)因子，可刺激I型和III型前膠原的合成，抑制MMPs的表達(dá)。生理?xiàng)l件下，TGF-β與細(xì)胞表面具有Ser/Thr激酶活性的TGF-β I型受體（TβRI）和TGF-β II型受體（TβRII）結(jié)合，使Smad蛋白磷酸化，激活的Smad2和Smad3與Smad4形成復(fù)合體后入核，調(diào)節(jié)包括I型膠原蛋白在內(nèi)的細(xì)胞外基質(zhì)的合成與分泌。研究發(fā)現(xiàn)，UV輻射后EGFR磷酸化的Try殘基會與PI3K相互作用產(chǎn)生磷脂酰肌醇（PI），PI通過募集激活磷脂酰肌醇依賴性激酶1（PDK1）進(jìn)而激活A(yù)kt，Akt的激活可直接阻斷Smad2/3的磷酸化從而負(fù)向調(diào)節(jié)TGF-β/Smad信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。同時，UV輻射激活的AP-1會下調(diào)TβRII并誘導(dǎo)TGF-β/Smad信號轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制劑Smad-7表達(dá)，從而抑制下游Smad2/3的磷酸化，中斷下游TGF-β/Smad信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。此外，AP-1的激活可直接抑制編碼I型前膠原和III型前膠原基因的轉(zhuǎn)錄減少前膠原蛋白的產(chǎn)生，從而影響膠原蛋白的合成。史飛等研究發(fā)現(xiàn)，UV照射后，HDF細(xì)胞增殖能力明顯降低，紅景天中的紅景天苷可提高HDF細(xì)胞中Smad2/3的表達(dá)水平，同時降低Akt的活性，從而使膠原蛋白含量增加。王鑫麗等發(fā)現(xiàn)三七總皂苷可抑制AP-1可與Smad-7基因啟動子中對應(yīng)的增強(qiáng)子序列元件結(jié)合，使Smad-7的轉(zhuǎn)錄表達(dá)降低，從而促進(jìn)TGF-β/Smad信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路持續(xù)激活，使膠原蛋白合成增加，提示三七總皂苷具有抗皮膚光老化作用。Lee等也發(fā)現(xiàn)在UVB照射后小鼠表皮中膠原蛋白合成減少，其機(jī)制可能是由于c-Jun和c-Fos基因的表達(dá)上調(diào)，導(dǎo)致AP-1的活性增加且Smad-7的表達(dá)升高，從而中斷了TGF-β/Smad信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，黃芪提取液可提高TGF-β的合成，增強(qiáng)TGF-β/Smad信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，促進(jìn)膠原蛋白合成，進(jìn)而發(fā)揮其對皮膚光老化的保護(hù)作用。細(xì)胞凋亡是指為維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，由基因控制的細(xì)胞發(fā)生自主、有序的死亡。UV輻射誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的發(fā)生主要通過兩種途徑參與：一是具有受體依賴性的外源途徑，二是通過線粒體介導(dǎo)的內(nèi)源途徑。UV輻射誘導(dǎo)外源信號分子如TNF-α、Fas配體（Fas-L）與其受體結(jié)合，激活半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶（Caspase）-8，進(jìn)而激活其下游效應(yīng)蛋白Caspase-3，最終誘發(fā)細(xì)胞凋亡。內(nèi)源途徑中線粒體膜通透性的改變是凋亡發(fā)生的關(guān)鍵步驟，UV輻射刺激B淋巴細(xì)胞瘤-2基因（Bcl-2）家族中的抗凋亡蛋白Bcl-2與促凋亡蛋白Bax形成同型和異型二聚體，這使得線粒體膜的通透性增加，線粒體內(nèi)的細(xì)胞色素C（Cyto C）被釋放到細(xì)胞質(zhì)中與凋亡酶激活因子（Apaf-1）結(jié)合形成多聚體，而后Apaf-1通過募集Caspase-9前體并與Caspase-9結(jié)合形成凋亡小體，從而激活Caspase-3，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，最終導(dǎo)致皮膚衰老。研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)NF-κB入核后會激活細(xì)胞凋亡抑制蛋白（IAP）的表達(dá)，IAP可通過抑制Caspase級聯(lián)反應(yīng)中位于下游的效應(yīng)蛋白Caspase-3來阻斷細(xì)胞凋亡。腫瘤抑制因子p53在細(xì)胞凋亡中發(fā)揮重要作用。UV輻射刺激下，p53可作為轉(zhuǎn)錄因子激活促凋亡蛋白如Bax的轉(zhuǎn)錄，抑制抗凋亡蛋白如Bcl-2的轉(zhuǎn)錄，使Cyto C釋放到細(xì)胞質(zhì)中，進(jìn)而引發(fā)凋亡級聯(lián)反應(yīng)，加速皮膚衰老。路璐等研究了潞黨參口服液對Fas/FasL在正常小鼠皮膚和光老化皮膚中表達(dá)的影響，發(fā)現(xiàn)Fas在光老化皮膚中的表達(dá)上調(diào)且功能增強(qiáng)，而潞黨參能夠下調(diào)小鼠皮膚組織中凋亡因子Fas、FasL的表達(dá)，減少了細(xì)胞凋亡狀況，進(jìn)而抑制了皮膚光老化的發(fā)生，提示潞黨參口服液具有抗炎和抗光老化的作用。張偉等發(fā)現(xiàn)廣藿香醇可降低UVB輻射后HDF細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中Cyto C的含量，從而抑制Bax、Caspase-9及Caspase-3的mRNA和蛋白表達(dá)水平，提高Bcl-2的mRNA和蛋白表達(dá)，提示廣藿香醇可通過抑制凋亡的發(fā)生來發(fā)揮其光保護(hù)作用。皮膚的自然老化和光老化雖在臨床和組織學(xué)特征上差異明顯，但光老化實(shí)際上是發(fā)生在皮膚自然老化的基礎(chǔ)之上，自然老化同樣無法避免UV輻射等的影響，光老化和自然老化之間具有共同的分子機(jī)制。見圖 1。氧化應(yīng)激是導(dǎo)致皮膚光老化發(fā)生的重要因素，而在自然老化的皮膚中同樣存在氧化應(yīng)激。隨著機(jī)體年齡的增長，體內(nèi)的ROS也隨之不斷累積增加，而體內(nèi)各類抗氧化酶活性降低、數(shù)量減少，機(jī)體清除ROS的能力明顯下降，從而引起體內(nèi)氧化與抗氧化防御系統(tǒng)之間的穩(wěn)態(tài)失調(diào)，機(jī)體發(fā)生氧化應(yīng)激。自然老化過程中堆積的大量ROS同樣可啟動與光老化相似的細(xì)胞信號級聯(lián)反應(yīng)，引起細(xì)胞損傷，最終導(dǎo)致皮膚在結(jié)構(gòu)、功能和外觀等方面發(fā)生一系列改變。研究發(fā)現(xiàn)，平貝母多糖能明顯升高D-半乳糖所致的亞急性衰老小鼠皮膚SOD和GSH-Px活性，降低MDA含量，從而發(fā)揮延緩皮膚衰老的作用。Tan等發(fā)現(xiàn)木瓜黃酮能增加老年小鼠的皮膚組織中羥脯氨酸和SOD含量，降低MDA和脂褐質(zhì)含量，維持皮膚正常的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能，具有明顯的抗皮膚衰老作用。自然老化的皮膚中皺紋的出現(xiàn)主要是由于真皮細(xì)胞外基質(zhì)受損，其分子機(jī)制與光老化過程中膠原結(jié)構(gòu)改變的機(jī)制相似。Lephart等發(fā)現(xiàn)老年皮膚中c-Fos的表達(dá)與年輕皮膚相比雖無明顯變化，但c-Jun的mRNA和蛋白質(zhì)的表達(dá)水平明顯升高，AP-1的活性顯著增加。AP-1的活化會抑制TGF-β/Smad信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，減少I型和III型前膠原蛋白mRNA的合成，抑制膠原蛋白的合成。AP-1的活化同樣可調(diào)節(jié)MMPs的表達(dá)，老年人的皮膚中MMP-1、MMP-3和MMP-9的表達(dá)增加，膠原蛋白降解增多。研究發(fā)現(xiàn)，六味地黃丸可使D-半乳糖所致的亞急性衰老小鼠皮膚中MMP-1和MMP-3含量增加，從而提高真皮中膠原蛋白的含量，提高老化表皮細(xì)胞的再生能力，延緩皮膚衰老。MMPs在真皮中過度降解細(xì)胞外基質(zhì)會導(dǎo)致皮膚老化過程中炎癥反應(yīng)的發(fā)生。Choi等發(fā)現(xiàn)老年小鼠中TNF-α、IL-6等促炎細(xì)胞因子的mRNA和蛋白質(zhì)的表達(dá)增加，同時NF-κB的轉(zhuǎn)錄活性升高，而槐米提取物中7，8二羥基黃酮可降低促炎細(xì)胞因子的表達(dá)，減輕老年小鼠皮膚的炎癥損傷，改善衰老癥狀。真皮中成纖維細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)相互黏附，為皮膚提供張力和彈性，膠原蛋白結(jié)構(gòu)的完整性是保證這一作用的基礎(chǔ)。研究發(fā)現(xiàn)，降解的膠原蛋白會促進(jìn)膠原蛋白碎片的形成，一方面，積累的膠原蛋白碎片會減弱成纖維細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)之間的黏附力，破壞膠原蛋白結(jié)構(gòu)的完整性，進(jìn)而降低皮膚的張力和彈性；另一方面，膠原蛋白碎片的存在會導(dǎo)致細(xì)胞中MMP-1表達(dá)上調(diào)，使膠原蛋白合成減少，從而影響膠原蛋白的更新，這又使得膠原蛋白碎片進(jìn)一步積累并由此形成一個惡性循環(huán)，使細(xì)胞外基質(zhì)受損程度加深，最終導(dǎo)致皮膚彈性下降形成皺紋。Kammeyer等在光老化和自然老化的皮膚中都觀察到了膠原蛋白碎片的存在，提示膠原蛋白碎片的累積可能是加速皮膚衰老的重要原因。許浩等研究發(fā)現(xiàn)茯苓提取液可提高老年大鼠皮膚羥脯氨酸含量，進(jìn)而提高膠原蛋白結(jié)構(gòu)的完整性，增加皮膚的張力和彈性，延緩皮膚衰老。對于衰老機(jī)制的認(rèn)識已由直觀感受發(fā)展到了分子探索的層面，對于衰老機(jī)制的研究取得了巨大的突破。皮膚作為一個受內(nèi)外多種因素影響的器官，研究其衰老機(jī)制對于機(jī)體的整體衰老研究具有特殊意義。皮膚光老化和自然老化在臨床和組織學(xué)上具有不同的表現(xiàn)，但誘發(fā)兩者發(fā)生的分子機(jī)制卻具有許多相似之處。皮膚光老化中UV輻射誘導(dǎo)的大量ROS不僅會破壞蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和DNA，還會刺激多種細(xì)胞表面受體，激活多條信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)受損、誘發(fā)炎癥級聯(lián)反應(yīng)并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。皮膚自然老化的分子機(jī)制主要由積累的ROS引發(fā)，它與光老化發(fā)生機(jī)制的高度相似性反映了氧化應(yīng)激在皮膚老化中的核心作用。隨著對皮膚老化機(jī)制研究的不斷深入，人類對于中藥抗皮膚老化的研究也取得了相應(yīng)的進(jìn)展，這些機(jī)制的深入研究使中藥在抗皮膚老化領(lǐng)域能夠發(fā)揮其獨(dú)特作用。
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