到目前為止美白系列的文章已經(jīng)推出三篇啦，相信大家對皮膚變黑的發(fā)生機制、黑色素生成路徑、美白主要通路、靶向指標和功效評估方法等都有了更深刻的理解。美白功效產(chǎn)品的研發(fā)主要集中在以酪氨酸酶為靶標，通過使用特定活性成分（詳見文章《美白的關鍵影響因素——酪氨酸酶》）來阻止酪氨酸酶的生成，抑制酶活性，并促進其降解。除酪氨酸酶活性抑制和降解外，還可以通過調控前期信號轉導、抑制黑素細胞生長和黑素轉移、加快角質層代謝和更新等方式開發(fā)新的美白功效原料。因此，本文將對通過調控信號轉導、抑制黑素轉移和加速角質層更新等方式發(fā)揮美白功效的活性物進行介紹。
前期信號轉導調控
黑色素形成發(fā)生在專門的細胞器中，如黑素細胞的黑素體，并可受到多種旁分泌細胞因子的促進，包括α-促黑素細胞激素（α-MSH）。所有這些因子激活色素相關蛋白的表達，如小眼相關轉錄因子（MITF）、酪氨酸酶（TYR）、酪氨酸相關蛋白- 1（TRP-1）和酪氨酸相關蛋白- 2（TRP-2）。
黑色素細胞的代謝受到來自角質形成細胞、成纖維細胞等多種調節(jié)因子的影響，這些因子進一步影響黑素的產(chǎn)生和代謝。以下是常見的相關通路及其對應的活性成分。
1.百里香醌（Thymoquinone）
百里香醌（TQ）是一種在地中海沿岸生長的一年生植物Nigella sativa種子中發(fā)現(xiàn)的成分，可以通過蒸餾獲取植物精油，以其抗癌和抗炎作用而聞名。百里香醌為黑草籽提取物的主要成分，黑種草籽含黑種草堿（damascenine）和揮發(fā)油。油中主含百里香醌（thymoquinone），黑種草酮（niqullon），槲皮素（quer-cetin）和皂苷等。然而，迄今為止，探究TQ抑制黑色素生成分子機制的文章仍十分有限。
通過對B16F10小鼠黑色素瘤細胞進行TQ處理，探討其作用效果和分子調控機制。研究表明，用10、15和20 μmol的TQ處理B16F10細胞48 h后，觀察到它能夠劑量依賴性降低小眼畸形相關轉錄因子（MITF）、酪氨酸酶活性和表達，并且這些處理同時導致Wnt信號通路蛋白β-連環(huán)蛋白的表達和轉錄水平下降。TQ處理降低了β-catenin、MITF和酪氨酸酶的蛋白表達和mRNA轉錄，并抑制B16F10小鼠黑色素瘤細胞中酪氨酸酶活性。小眼畸形相關轉錄因子（MITF）是黑素合成過程中最重要的轉錄因子，這就會導致黑色素合成減少。
圖1 百里香醌的黑素調控機制
2.松茸多糖（PETM）
松茸多糖提取物（PETM）來源于一種名為松茸（Tricholoma matsutake）的珍貴食用菌，這種菌種主要生長在亞洲的針葉林中，尤其是在中國、韓國和日本。松茸因獨特的香氣和口感受到廣泛喜愛，同時也因潛在的健康益處而備受科研關注。
PETM主要由松茸中提取的多糖組成，這些多糖是一類由多個糖分子通過糖苷鍵連接形成的大分子。松茸多糖可能包括β-葡聚糖和其他非纖維素多糖，這些成分在結構上具有復雜性和多樣性，使得它們具有多種生物活性。松茸多糖具有增強免疫系統(tǒng)功能、抗癌、抗氧化、美白和抗色素沉著等多種功能。研究表明，松茸多糖在美白產(chǎn)品中的應用主要是通過抑制c-Jun氨基末端激酶（JNK）的活性，從而降低小眼畸形相關轉錄因子（MITF）的轉錄和表達，來減少黑色素的生成。這對于治療皮膚色素沉著和改善膚色不均具有潛在作用效果。
圖2 松茸多糖的黑素調控機制（作用途徑如黑色框線所示）
3.川陳皮素（Nobiletin）
川陳皮素（Nobiletin）是一種存在于柑橘類果實中的多甲氧基黃酮類化合物，尤其豐富于柚子、橙子和檸檬等水果的皮中。這種天然化合物在抗氧化、美白、抗炎和心血管保護方面顯示出顯著的作用效果。川陳皮素化學上是一種黃酮苷，其結構包括一個黃酮骨架（Hesperetin）和一個糖分子（Rutinose）。這種結構使得川陳皮素具有良好的抗氧化性和生物活性。
研究表明，川陳皮素能夠以劑量依賴的方式降低EDN和SCF誘導的CREB磷酸化和MITF表達，下調TYR表達，進一步抑制EDN和SCF誘導的人黑素細胞中黑色素的合成。另外，川陳皮素能有效降低EDN和SCF共同誘導的Raf-1/MEK和ERK的磷酸化，以及下調腺苷酸環(huán)化酶激活劑毛喉素（Forskolin）誘導的CREB表達。在三維人體表皮模型中，川陳皮素也降低EDN和SCF誘導的MITF和TYR的表達，進而抑制黑色素的合成。
圖3 川陳皮素的黑素調控機制（作用途徑如黑色框線所示）
4.姜黃素（Curcumin）
姜黃（Curcumalonga）中的主要活性成分為多酚類姜黃素（Curcumin），主要存在于姜黃的根莖中，具有多種生物活性，包括抗炎、抗氧化、抗腫瘤和抗菌等，是一種常見的香料和草藥，廣泛用于食品、化妝品和醫(yī)療產(chǎn)品。
姜黃素能夠通過激活Akt/GSK3B、ERK或p38的絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通路來抑制黑色素生物合成相關蛋白的表達和酪氨酸酶（TYR）活性，這種抑制作用是呈劑量依賴性的，從而有效減少人黑素細胞中的黑色素產(chǎn)生；同時，生姜中的6-姜酚（6-Gingerol）通過激活PI3K信號通路，抑制B16F10黑素瘤細胞的黑色素合成。
圖4 姜黃素的黑素調控機制（作用途徑如黑色框線所示）
5.香草酸（Vanillic acid）
圖5 香草酸的黑素調控機制（作用途徑如黑色框線所示）
香草酸（Vanillic Acid）是一種天然存在的酚類化合物，屬于苯丙酸衍生物。它在自然界廣泛存在，尤其是在一些食物、植物和樹脂中。香草酸不僅是一種重要的抗氧化劑，還因其皮膚美白潛力在化妝品和皮膚護理產(chǎn)品中得到廣泛應用。香草酸可以通過NO/c GMP信號通路抑制黑色素合成。
氧化氮（NO）是一種在UVB輻射后由角質形成細胞產(chǎn)生的旁分泌因子，對于促進黑色素生物合成具有關鍵作用。NO通過直接作用于含血紅素的蛋白質，如鳥苷酸環(huán)化酶（GC），激活它們從而促進cGMP的生成，進一步上調MITF的表達并推動黑色素合成。香草酸通過降低細胞內(nèi)NO水平、抑制GC和蛋白激酶G（PKG）的活性、減少cGMP濃度、下調NOS活性以及減少CREB的磷酸化，從而抑制黑色素的生物合成。此外，香草酸還能減少α-MSH在B16F10細胞中誘導的MITF和TYR表達，降低TYR活性，抑制黑色素合成。
抑制黑素細胞生長和黑素轉移
黑素細胞內(nèi)生成的黑色素一部分會被釋放進入血液并通過腎臟代謝，而另一部分則會被轉運至角質形成細胞并在角化層中積累，導致皮膚變色。如果能夠阻止黑色素的這種轉移，就可以有效地美白皮膚。例如，煙酰胺就是一種能夠實現(xiàn)這一效果的活性成分。
6.煙酰胺（Niacinamide）：
煙酰胺分子結構式
煙酰胺是維生素B3（煙酸）的一種衍生物，主要通過減少黑色素的轉移來美白皮膚，也有研究表明它可以影響包括酪氨酸酶在內(nèi)的蛋白質的降解。此外，煙酰胺具有抗炎特性，可以減少皮膚炎癥，炎癥被認為是影響皮膚色素沉著的一個因素；增強皮膚屏障，通過減少水分流失，增加皮膚水合作用，從而改善皮膚整體健康和外觀。
促進皮膚代謝和角質層更新
加快皮膚代謝、促進角質層黑色素脫落也是實現(xiàn)美白目標的另一有效途徑，發(fā)揮此類作用的物質除煙酰胺外還包括許多酸類活性物，如水楊酸、果酸、維A酸和亞油酸等。這類成分能夠幫助去除表皮層的老化細胞，加速新細胞生成，從而使膚色看起來更加均勻明亮。
7.水楊酸（Salicylic Acid）及其衍生物
水楊酸分子結構式
水楊酸最初是從柳樹皮中提取的，但現(xiàn)在通常通過化學合成的方式大規(guī)模生產(chǎn)，它是一種β-羥酸（BHA）。我們所熟知的水楊酸更多是利用其去角質的特性，但它也顯示出影響酪氨酸酶活性的功能，尤其是在較高濃度下，可以抑制黑色素的產(chǎn)生。此外，水楊酸具有抗炎特性，可以減少由炎癥皮膚引起的紅腫和刺激，在治療由痤瘡導致的色素沉著方面尤為重要。
8.果酸（Alpha Hydroxyl Acid）
果酸，又稱α-羥基酸（AHA），是一類從天然植物中提取的有機酸，廣泛用于皮膚護理產(chǎn)品，特別是在去角質、抗衰老和美白產(chǎn)品中。甘醇酸（Glycolic Acid）提取自甘蔗，是最常用的果酸之一，分子量小，能夠容易地滲透皮膚；乳酸（Lactic Acid）來源于發(fā)酵的乳制品，也是人體自然代謝的產(chǎn)物，分子量較甘醇酸大，滲透性略低；檸檬酸（Citric Acid）提取自柑橘類水果，如檸檬和橙子等等。
果酸能夠溶解皮膚表層角質細胞之間的粘合物質，促進老化和死亡細胞的脫落；通過加速表皮細胞的更新周期，減少皮膚表面色素沉著，改善膚色不均。此外，果酸還能刺激真皮層膠原蛋白和彈性纖維的生成，改善皮膚結構和彈性。
9.維A酸（Retinoic Acid）
維A酸分子結構式
維A酸（Retinoic Acid），也稱全反式維甲酸（tretinoin），是維生素A的一種活性形式，主要通過體內(nèi)維生素A（存在于多種食物中，如胡蘿卜、甜薯、魚肝油和綠葉蔬菜）的轉化得到。維A酸能夠加速表皮細胞更新，幫助去除含有過多色素的表層細胞，減少色斑和改善膚色不均。此外，還能夠通過刺激真皮層的成纖維細胞增加膠原蛋白合成，改善皮膚結構和減少細紋；以及調節(jié)油脂分泌和抗炎作用等。
10.亞油酸（Linoleic Acid）
亞油酸分子結構式
亞油酸（Linoleic Acid），也稱為ω-6多不飽和脂肪酸之一，是一種必需脂肪酸，人體無法自行合成，必須通過飲食攝取。亞油酸在皮膚護理中被認為具有多種有益作用，尤其在維護皮膚屏障功能和調節(jié)皮脂膜組成方面。在生物體內(nèi)，亞油酸可被進一步轉化為其他類型的ω-6脂肪酸，如花生四烯酸，對于產(chǎn)生調節(jié)炎癥和免疫反應的信號分子非常重要。
亞油酸是皮膚屏障中脂質成分的一部分，有助于維持皮膚水分，防止過度干燥和刺激，從而減少皮膚發(fā)炎和色素沉著；還可以轉化為具有抗炎作用的代謝產(chǎn)物，減少因炎癥引起的皮膚紅斑和色素沉著；調節(jié)皮脂的組成，改善皮脂過度分泌可能引起的皮膚問題如痤瘡等。
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