多组学及功能验证揭示葡萄牙棒孢酵母（Clavispora lusitaniae）P8发酵滤液通过调节IL-17/NF-κB轴减轻UVA诱导的光老化

《Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology》：Multi-omics and functional validation reveal that fermentation filtratet of Clavispora lusitaniae P8 attenuates UVA-induced photoaging by modulating the IL-17/NF-κB axis

　　

背景： 长波紫外线（UVA）辐射诱导皮肤光老化。从吐鲁番盆地分离的酵母菌株葡萄牙棒孢酵母（Clavispora lusitaniae）P8被作为一种潜在的新型天然抗光老化剂来源进行研究。 目的： 本研究旨在分析其发酵滤液（P8）的组成，并探讨其对UVA诱导的人皮肤细胞损伤的保护作用及机制。 方法： 采用液相色谱-质谱联用（LC-MS）技术分析P8的化学谱。通过MTT法确定最佳UVA照射剂量和保护性P8浓度。在HaCaT和HFF-1细胞中，通过检测乳酸脱氢酶（LDH）释放、活性氧（ROS）、线粒体膜电位（MMP）、细胞迁移、丙二醛（MDA）和抗氧化酶活性等指标评估保护作用。 结果： P8含有与光老化相关的化合物（羧酸及其衍生物、有机氧合物、脂肪酰基和黄酮类化合物），并通过降低氧化应激标志物、恢复线粒体功能、促进细胞迁移、增加I型胶原蛋白水平和抑制基质金属蛋白酶（MMPs）的表达，显著缓解UVA诱导的细胞损伤。转录组和代谢组学分析确定白细胞介素-17（IL-17）信号通路为关键通路。Western blotting证实P8抑制UVA诱导的IL-17通路激活，降低IL-17受体A（IL-17RA）和磷酸化核因子κB（p-NF-κB）的表达。此外，使用IL-17 A中和抗体依奇珠单抗（Ixekizumab）验证了抗光老化作用主要通过IL-17 A/NF-κB轴介导。 结论： 本研究首次将P8与抑制IL-17/NF-κB轴联系起来，证实了其作为一种有前景的抗光老化候选物的潜力。

该研究论文题为《Multi-omics and functional validation reveal that fermentation filtrate of Clavispora lusitaniae P8 attenuates UVA-induced photoaging by modulating the IL-17/NF-κB axis》，探讨了利用微生物发酵产物对抗皮肤光老化的新策略，该成果发表于《Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology》。

研究背景与现状问题

皮肤作为人体最大的器官，极易受到紫外线（UV）辐射的伤害。其中，长波紫外线（UVA，波长320–400 nm）能够穿透至真皮层，诱发过量活性氧（ROS）产生及促炎介质释放，导致细胞DNA损伤、胶原降解和皮肤屏障功能障碍，这一过程被称为光老化。目前主流的防护策略主要侧重于物理遮挡和抗氧化剂补充，但这些手段多属于“被动保护”，难以在机制层面深入调控光老化的核心环节——炎症信号通路。特别是，白细胞介素-17（IL-17）信号通路已被证明是连接免疫激活与核因子κB（NF-κB）介导的炎症放大及基质降解的关键轴，然而针对该通路的天然活性干预物质研究相对匮乏。与此同时，皮肤微生态平衡与皮肤健康密切相关，酵母发酵产物因其富含生物活性成分（如氨基酸、黄酮类、NAD+前体等），在化妆品领域的抗衰老应用显示出巨大潜力。基于此，研究人员聚焦于从吐鲁番盆地葡萄果实中分离出的酵母菌株葡萄牙棒孢酵母（Clavispora lusitaniae）P8，旨在通过多组学分析和功能验证，阐明其发酵滤液（P8）在抵抗UVA诱导的光老化中的作用及分子机制。

主要关键技术方法

研究人员首先利用液相色谱-质谱联用（LC-MS）技术对P8发酵滤液的化学成分进行了定性与定量分析。随后，建立了UVA诱导的人永生化角质形成细胞（HaCaT）和人真皮成纤维细胞（HFF-1）光损伤模型，通过MTT法测定细胞活力以确定实验条件。在机制探索阶段，综合运用了转录组学和代谢组学技术筛选关键信号通路。最后，利用Western blotting（蛋白免疫印迹）和特异性中和抗体（Ixekizumab）进行功能验证，从蛋白水平和通路阻断层面证实了核心靶点的作用。

研究结果

化学谱分析与细胞模型建立

LC-MS分析显示，P8发酵滤液中含有多种与抗光老化相关的化合物，主要包括羧酸及其衍生物、有机氧合物、脂肪酰基和黄酮类化合物。细胞实验确定了P8的安全浓度范围及有效的UVA照射剂量，为后续机制研究奠定了基础。

P8对UVA诱导细胞损伤的防护作用

在HaCaT和HFF-1细胞模型中，P8预处理显著改善了UVA引起的细胞毒性。具体表现为：显著降低乳酸脱氢酶（LDH）的释放，维持细胞膜完整性；清除过量产生的活性氧（ROS），降低脂质过氧化产物丙二醛（MDA）水平；恢复线粒体膜电位（MMP），保护细胞能量代谢；并促进受损细胞的迁移能力。此外，P8还上调了I型胶原蛋白的表达，同时抑制了基质金属蛋白酶（MMPs）的表达，表明其具有逆转胶原降解的潜力。

多组学揭示IL-17/NF-κB为核心通路

通过整合转录组学和代谢组学数据分析，研究人员锁定IL-17信号通路为P8发挥保护作用的关键通路。进一步的Western blotting实验结果表明，P8能够显著抑制UVA诱导的IL-17受体A（IL-17RA）的上调以及NF-κB的磷酸化活化（p-NF-κB）。为了确证该通路的必要性，研究人员使用了IL-17 A的中和抗体依奇珠单抗（Ixekizumab），结果显示阻断IL-17 A后，P8的抗光老化效应被显著削弱，从而证明了P8的作用机制主要通过调控IL-17 A/NF-κB轴实现。

讨论与结论

讨论部分总结

研究人员在讨论中指出，本研究首次揭示了葡萄牙棒孢酵母P8发酵滤液并非仅通过单一的抗氧化途径，而是通过调节炎症相关信号级联反应来发挥抗光老化作用。P8通过靶向抑制IL-17/NF-κB轴的过度激活，打破了UVA诱导的“炎症-氧化应激-基质降解”恶性循环。这一发现不仅证实了炎症相关信号通路在UVA诱导的光老化中的核心地位，也为开发基于微生物代谢产物的多靶点抗光老化制剂提供了理论依据。

结论翻译

综上所述，葡萄牙棒孢酵母（Clavispora lusitaniae）P8的发酵滤液在皮肤细胞中显示出对抗UVA诱导的光老化相关损伤的防护潜力。P8能够减轻氧化应激和细胞毒性，维持线粒体功能，增强抗氧化防御，并抑制IL-17/NF-κB信号传导。据研究所知，这是首项将P8与IL-17 A/NF-κB轴相关联的研究，为其预防或缓解皮肤光老化的潜在应用提供了机制支持。