《Journal of Agriculture and Food Research》：Condensed Tannins from
Acer palmatum Seed Coats Attenuate UVB-Induced Skin Hyperpigmentation and Oxidative Stress
编辑推荐：
为了应对紫外线B (UVB) 辐射引起的皮肤色素沉着和氧化损伤问题，研究人员对鸡爪槭种子皮来源的缩合单宁 (CTs) 开展了研究。结果表明，该CTs能通过抑制MAPK信号通路和激活NRF2/HO-1抗氧化轴，有效减少黑色素合成、抑制酪氨酸酶活性，并减轻氧化应激，为开发兼具美白和抗氧化功能的天然护肤成分提供了理论依据。
烈日炎炎，我们总会想到涂抹防晒霜来抵御紫外线对皮肤的伤害。然而，阳光中波长短、能量高的紫外线B (UVB) 波段，不仅是导致皮肤晒红、晒伤的元凶，更是引发皮肤色素沉着（即晒黑、色斑）和加速皮肤光老化的关键环境压力源。皮肤中的黑色素细胞在UVB照射下会加速生产黑色素，这本是皮肤的一种自我保护机制，但过度产生则会导致肤色不均和色素性疾病。与此同时，UVB会诱导细胞内产生活性氧 (ROS)，破坏细胞内的氧化还原平衡，引发氧化应激，损伤蛋白质、脂质和DNA，进一步加剧皮肤损伤和老化。因此，寻找能够同时抑制色素沉着和抵抗氧化应激的天然活性成分，成为化妆品科学和皮肤健康领域的重要研究方向。
传统上，对日本枫树（鸡爪槭，Acer palmatum）的研究多集中于其叶片中的多酚类物质，而其种子——一种丰富的农业副产物——往往被丢弃。近期发表于《Journal of Agriculture and Food Research》的一项研究，将目光投向了这种被忽视的资源。来自宜春大学的研究团队成功从鸡爪槭种子皮中提取并纯化了缩合单宁 (Condensed Tannins, CTs)，并系统研究了其对UVB诱导的皮肤色素沉着和氧化损伤的保护作用及机制。这项研究不仅为农业废弃物的高值化利用开辟了新途径，更为开发多靶点、双功能的天然皮肤保护剂提供了令人信服的证据。
为了阐明鸡爪槭CTs的功效与机理，研究人员综合运用了多种关键技术。他们首先通过超声提取结合柱层析技术从鸡爪槭种子皮中获得了高纯度的CTs，并利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱 (MALDI-TOF-MS) 和硫解-超高效液相色谱-电喷雾质谱 (Thiolysis-UPLC-ESI-MS) 联用技术，精准解析了其主要由B型原花青素构成、平均聚合度为13.14的复杂化学结构。在功效评价层面，研究采用了体外酶活性抑制实验（测定对酪氨酸酶单酚酶和双酚酶的半抑制浓度IC50）和抗氧化能力评估（DPPH、ABTS自由基清除及FRAP铁离子还原能力）。为了模拟人体皮肤损伤，研究人员构建了UVB照射的B16F10黑色素瘤细胞模型，并在此模型上通过细胞活力测定、黑色素含量与酪氨酸酶活性检测、细胞内ROS水平测定、抗氧化酶（SOD, CAT）及产物（GSH, MDA）分析，评估了CTs的生物学效应。机制研究则借助实时荧光定量PCR (qRT-PCR)、蛋白质免疫印迹 (Western Blot) 和免疫荧光技术，深入探究了CTs对MAPK信号通路、NRF2/HO-1抗氧化轴以及黑色素生成关键因子（MITF, TYR, TRP-1, TRP-2）表达的影响。最后，研究使用ICR小鼠进行体内实验，通过局部涂抹CTs并接受UVB照射，观察其对皮肤组织病理学改变和氧化应激标志物的影响，以验证体外发现的功效。
研究结果从多个维度揭示了鸡爪槭CTs的强大生物活性。首先，提取产率与结构表征显示，从种子皮中获得的CTs提取物富含多酚，其CT含量（以每克种子计）显著高于葡萄、石榴和番茄种子，表明鸡爪槭种子皮是缩合单宁的优质来源。结构分析证实其主要由（表）儿茶素亚基组成的B型原花青素构成。其次，在体外酪氨酸酶抑制动力学与机制研究中，CTs表现出对酪氨酸酶活性的强效抑制，对单酚酶的IC50为22.53 ± 2.06 μg/mL，并表现为可逆的竞争性-非竞争性混合抑制。三维荧光光谱分析表明，CTs的结合会引起酪氨酸酶构象变化，这为其抑制活性提供了结构基础。第三，体外抗氧化活性评估证实，CTs具有剂量依赖性的DPPH和ABTS自由基清除能力以及铁离子还原能力，其效力介于抗坏血酸和Trolox之间，是有效的天然抗氧化剂。第四，也是核心部分，关于抗增殖、抗氧化应激和抗黑色素生成活性的研究在细胞模型上展开。CTs能剂量依赖性地抑制B16F10、A375和HaCaT细胞的增殖。在UVB损伤的B16F10细胞中，CTs治疗能显著降低细胞内ROS水平（最高减少61.56%），恢复抗氧化酶CAT和SOD的活性，提升谷胱甘肽 (GSH) 水平并降低丙二醛 (MDA) 含量，表明其能有效缓解氧化应激。同时，CTs通过下调黑色素生成的关键调控因子小眼畸形相关转录因子 (MITF) 及其下游的酪氨酸酶 (TYR)、酪氨酸酶相关蛋白1 (TRP-1) 和酪氨酸酶相关蛋白2 (TRP-2) 的基因和蛋白表达，剂量依赖性地抑制黑色素合成（最高减少48.34%）和酪氨酸酶活性（最高抑制31.84%）。机制上，CTs通过抑制MAPK信号通路和经由NRF2介导的串扰来减弱黑色素生成。研究发现，CTs能抑制UVB诱导的ERK、JNK和p38的磷酸化。更为重要的是，通过基因敲低实验证实，激活的NRF2通路对MITF具有抑制作用，而CTs处理能促进NRF2核转位，上调其下游靶基因血红素氧合酶-1 (HO-1) 和谷胱甘肽过氧化物酶4 (GPX4) 的表达，同时降低其胞质抑制剂KEAP1的表达，从而构建了ROS/NRF2/MITF调控轴。最后，体内光保护效应在小鼠模型中得到验证。局部应用CTs能显著改善UVB引起的皮肤红斑、皱纹等宏观损伤，减轻组织病理学改变（如表皮增厚、角化过度、淋巴细胞浸润）。同时，CTs能恢复皮肤组织中SOD、CAT的活性和GSH水平，并降低MDA含量，证实其在活体内同样具有强大的抗氧化和光保护作用。
归纳研究的结论与讨论部分，本研究系统论证了鸡爪槭种子皮来源的缩合单宁 (CTs) 作为一种极具潜力的多靶点天然成分，能够协同对抗UVB诱导的皮肤损伤。其作用机制具有双重性和协同性：一方面，通过直接清除自由基、恢复内源性抗氧化酶系统、并激活NRF2/HO-1/GPX4抗氧化轴，多层面缓解氧化应激；另一方面，通过直接抑制酪氨酸酶活性、阻断MAPK信号通路激活、并借助NRF2激活抑制MITF表达，从而在转录和翻译水平全面下调黑色素生成通路。这种“既治标又治本”的策略，使其在功效上可能优于单一机制的成分（如仅抑制酪氨酸酶的曲酸或仅具抗氧化性的维生素C/E）。该研究不仅为开发新型、高效、安全的天然美白抗氧化化妆品原料提供了坚实的科学依据和候选分子，更体现了变废为宝、可持续利用农业副产物的绿色理念，具有重要的科学意义和应用前景。当然，未来研究仍需进一步阐明其精确的细胞摄取途径、初始分子靶点、构效关系，并进行更深入的临床前安全评估和与现有标准成分的比较研究，以推动其向实际应用的转化。
