燕麦β-葡聚糖通过调控表皮生长因子受体信号通路促进皮肤屏障修复

《Dermatologic Therapy》:Oat β-Glucan Improves Skin Barrier Repair by Regulating EGFR Signaling Pathway

【字体: 时间:2026年05月20日 来源:Dermatologic Therapy 3.4

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  燕麦β-葡聚糖(Oat β-Glucan, OG)是一种具有良好水溶性的多糖。近年来,凭借其优异的安全性特征,OG已在食品与医药领域得到广泛应用,涵盖免疫调节、降低胆固醇及治疗银屑病与特应性皮炎等功能。然而,OG在表皮屏障层面的作用机制尚未被充分阐明。本研究通

  
燕麦β-葡聚糖(Oat β-Glucan, OG)是一种具有良好水溶性的多糖。近年来,凭借其优异的安全性特征,OG已在食品与医药领域得到广泛应用,涵盖免疫调节、降低胆固醇及治疗银屑病与特应性皮炎等功能。然而,OG在表皮屏障层面的作用机制尚未被充分阐明。本研究通过人体试验与细胞实验证实,局部应用OG可通过促进表皮细胞迁移与分化,改善表皮愈合进程并加速皮肤屏障功能恢复。机制研究表明,OG与表皮生长因子受体(Epidermal Growth Factor Receptor, EGFR)存在正向相互作用,并通过激活下游EGFR通路,调控细胞外调节蛋白激酶(Extracellular Regulated Protein Kinases, ERK)、AKT丝氨酸/苏氨酸激酶1(AKT Serine/Threonine Kinase 1, AKT1)及信号转导与转录激活因子3(Signal Transducer and Activator of Transcription 3, STAT3)的表达水平。OG通过EGFR介导的角质形成细胞再上皮化过程,促进皮肤屏障修复并改善皮肤状态。本研究明确了OG对受损表皮屏障的修复效应,提示OG可作为开发皮肤修复材料的重要潜在活性成分。
研究背景
皮肤屏障损伤修复是皮肤科与再生医学领域的核心议题。燕麦β-葡聚糖(OG)作为燕麦细胞壁的重要活性多糖,已获美国食品药品监督管理局(FDA)与欧洲食品安全局(EFSA)认可其降胆固醇、调节血糖等健康声称,并在特应性皮炎、银屑病等炎症性皮肤病辅助治疗中显示出抗炎与免疫调节作用。尽管OG的皮肤修复功效已被广泛报道,但其具体分子机制尚未完全阐明。表皮生长因子受体(EGFR)是调控角质形成细胞增殖、迁移与分化的关键跨膜受体酪氨酸激酶,在皮肤创伤修复中发挥枢纽作用。此前尚无研究明确OG是否通过EGFR通路介导皮肤屏障修复,这正是本研究的科学切入点。该论文发表于《Dermatologic Therapy》。
关键技术方法
研究人员采用双盲随机对照设计,招募6名20~30岁健康汉族志愿者,于前臂屈侧构建CO2点阵激光皮肤损伤模型,分别外用含0.02% OG、0.1% OG、0.0005%表皮生长因子(EGF)及空白基质的制剂。通过皮肤镜图像分析、角质层含水量(Corneometer单位)与经表皮失水率(Transepidermal Water Loss, TEWL)检测评估修复效果。细胞层面采用小鼠巨噬细胞RAW264.7与人永生化角质形成细胞HaCaT,通过MTT法检测细胞活力,ELISA与流式细胞术分析炎症因子分泌及巨噬细胞极化,划痕实验评估细胞迁移能力,蛋白质免疫印迹(Western Blot)与实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测EGFR及其下游ERK、AKT1通路的mRNA与蛋白表达变化,并以EGFR特异性抑制剂吉非替尼(Gefitinib, GE)验证通路依赖性。
研究结果
3.1 OG纯度检测与质量控制
经两次120 MPa高压均质处理后,OG原料纯度由72.38%提升至95.63%,β-葡聚糖实际含量为75.00%,符合实验质控标准。
3.2 OG改善人体皮肤屏障功能
激光损伤后第1天皮肤损伤最严重,第6天结痂明显,第19天基本恢复。与空白对照组相比,0.02%与0.1% OG组结痂脱落更早,第11天激光损伤区域已基本恢复,且0.1% OG修复效果优于0.02% OG,与阳性对照EGF组疗效相当。OG处理组在第19天的皮肤含水量显著高于对照组,TEWL值显著低于对照组,表明OG可有效提升皮肤保湿功能并减少水分流失。
3.3 OG通过调节免疫微环境改善皮肤屏障
OG可促进RAW264.7细胞向M2型极化,显著提升M2/M1比值。同时,0.005%与0.01% OG显著降低脂多糖(LPS)诱导的促炎因子TNF-α与IL-1β的分泌水平,证实OG兼具调节巨噬细胞极化与抗炎的双重免疫调节功能。
3.4 OG通过调控EGFR促进伤口愈合
划痕实验显示,0.01%与0.1% OG可显著促进HaCaT细胞迁移,该效应可被EGFR抑制剂GE完全阻断,证实OG促修复作用依赖于EGFR通路。Western Blot结果显示,OG处理显著上调p-EGFR/EGFR磷酸化比例。RT-qPCR进一步证实OG显著上调EGFR、AKT1的mRNA表达,并下调ERK的mRNA表达,提示OG通过激活EGFR及其下游AKT1通路、调控ERK表达来促进再上皮化。
讨论与结论
讨论部分指出,OG不仅通过直接作用于表皮细胞促进修复,还可通过调节免疫微环境间接加速愈合。EGFR作为核心靶点,其下游AKT1通路激活可促进角质形成细胞增殖与存活,而ERK表达下调则有助于再上皮化与胶原重塑。该研究首次明确了OG通过EGFR-ERK-AKT1信号轴调控皮肤屏障修复的分子机制,为OG在功能性护肤品与皮肤修复材料中的应用提供了直接实验依据。
结论
本研究阐明了OG通过EGFR介导的表皮再上皮化过程促进皮肤屏障修复的作用机制,为OG在皮肤修复领域的应用提供了机制层面的科学解释。
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