《Biochemistry and Biophysics Reports》：Evaluation of the antioxidant and anti-inflammatory efficacy of fermented
Polygonatum sibiricum using zebrafish model
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本研究针对紫外线(UV)诱发皮肤氧化应激及炎症损伤问题，通过斑马鱼模型评估发酵黄精(FPS)的护肤功效。结果显示，FPS能显著降低ROS水平、提升SOD/CAT活性、抑制细胞凋亡，并调控PPAR-γ/NF-κB/AP-1炎症通路，证实其作为天然化妆品成分的抗光老化和抗炎潜力。
随着环境污染和紫外线辐射加剧，皮肤光老化问题日益凸显。紫外线(UV)可诱导活性氧(ROS)过量生成，引发氧化应激反应，导致皮肤细胞DNA损伤、胶原蛋白降解及炎症因子激活，进而出现皱纹、色素沉着等衰老表征。传统化学化妆品成分存在潜在安全隐患，而天然植物提取物因生物利用度低、成分复杂等问题应用受限。黄精(Polygonatum sibiricum, PS)作为传统中药，富含多糖、皂苷等活性成分，但未经修饰的PS护肤功效尚未系统验证。
为突破天然产物应用瓶颈，研究团队创新性地采用植物乳杆菌NX-1发酵黄精，通过微生物转化提升其生物活性。本研究以斑马鱼(Danio rerio)为模型，利用其胚胎透明、皮肤结构与人类相似的特点，系统评估发酵黄精(FPS)对UV诱导皮肤损伤的保护机制。论文发表于《Biochemistry and Biophysics Reports》，为中药发酵技术在化妆品领域的应用提供理论依据。
研究团队通过液相色谱-质谱联用(LC-MS/MS)非靶向代谢组学分析FPS成分，发现发酵后吲哚乳酸等抗炎代谢物显著增加。实验设计包含五个核心部分：首先通过UV照射构建斑马鱼皮肤氧化应激模型，观察FPS对鱼鳍形态的保护作用；其次检测ROS水平及SOD、CAT、MDA等氧化应激指标；采用吲哚橙染色法量化皮肤细胞凋亡情况；通过qPCR技术分析PPAR-γ、NF-κB、iκbαa、AP-1等炎症通路基因表达；最后利用十二烷基硫酸钠(SLS)诱导炎症模型评估中性粒细胞募集情况。
3.1 鱼鳍形态记录与显微观察
UV照射导致斑马鱼鱼鳍面积显著萎缩（模型组相对面积降至61.8%），而0.20 mg/mL FPS处理组鱼鳍恢复至87.9%。显微图像显示FPS剂量依赖性缓解UV引起的组织损伤，证实其对外皮结构的保护作用。
3.2 FPS通过清除ROS增强抗氧化能力
UV使斑马鱼ROS荧光强度升至732.11%，0.20 mg/mL FPS将其降至151.01%。同时，FPS显著提升SOD（75.07 U/mg prot）和CAT（7.67 U/mg prot）活性，降低脂质过氧化产物MDA含量（0.328 U/mg prot），表明其通过激活内源性抗氧化系统缓解氧化应激。
3.3 斑马鱼胚胎皮肤细胞凋亡
吲哚橙染色显示UV诱导凋亡细胞荧光强度增至214.35%，0.20 mg/mL FPS处理组降至77.25%。结果表明FPS能抑制UV触发的细胞程序性死亡，维护皮肤屏障完整性。
3.4 基因表达定量分析
qPCR结果显示FPS显著上调抗炎基因PPAR-γ表达，抑制促炎因子NF-κB和AP-1活化。其中0.10 mg/mL FPS对NF-κB的抑制作用最优，提示FPS可能通过PPARγ/NF-κB/AP-1通路调控炎症反应。
3.5 皮肤炎症评估
在SLS诱导的炎症模型中，0.20 mg/mL FPS使中性粒细胞荧光强度降至30.25，显著低于模型组（100%）。转基因斑马鱼(mpx:eGFP)体内可视化证实FPS有效抑制炎症细胞浸润。
研究结论表明，FPS通过多靶点作用机制发挥护肤功效：一是直接清除ROS并增强SOD、CAT等抗氧化酶活性；二是抑制UV引发的线粒体凋亡通路；三是调控PPARγ/NF-κB/AP-1信号网络减轻炎症反应。非靶向代谢组学发现发酵后吲哚乳酸含量显著上升，该物质作为芳香烃受体(AhR)激动剂，可能通过调节Treg/Th17免疫平衡增强抗炎效果。
本研究创新性地将中药发酵技术与模式生物评价体系结合，首次系统揭示FPS的抗光老化机制。其意义在于：一是为天然活性成分的高效利用提供新思路，通过微生物转化提升传统中药的生物利用度；二是建立斑马鱼模型在化妆品功效评价中的标准化方案；三是为开发具有抗炎、抗氧化功能的草本护肤品提供理论支撑。未来研究可进一步分离FPS中的单体活性成分，并在哺乳动物模型及临床试验中验证其安全性及有效性。
