Nature | Scientific Reports | D-酪氨酸赋予抗皱肽抗黑色素生成的双重功效

D-tyrosine adds an anti-melanogenic effect to cosmetic peptides

Scientific Reports |(2020) 10:262 | https://doi.org/10.1038/s41598-019-57159-3

论文信息

标题: D-tyrosine adds an anti-melanogenic effect to cosmetic peptides

发表时间: 2020

发表作者: Jisu Park, Hyejung Jung, Bohee Jang, Hyun-Kuk Song, Inn-oc Han, Eok-Soo Oh

发表机构:

Department of Life Sciences, the Research Center for Cellular Homeostasis, Ewha Womans University, Seoul, Korea

Skin QC Institute of Dermatological Sciences, Seoul, Korea

Department of Physiology and Biophysics, College of Medicine, Inha University, Incheon, Korea

关键词: D-tyrosine, anti-melanogenic effect, cosmetic peptides, melanin synthesis, tyrosinase activity

一句话摘要: 本研究发现，在化妆品肽中添加D-酪氨酸可以减少人体黑色素细胞中的黑色素含量，从而具有抗黑色素生成的效果。

随着人们对美白护肤品的需求日益增长，科学家们不断探索安全有效的美白成分。在这篇论文中，研究人员发现了一种新的化妆品肽——含有D-酪氨酸的肽，它不仅保持了原有的抗皱或抗炎功效，还额外具备了抑制黑色素生成的能力。这一发现为化妆品行业提供了一种新的双功能肽的设计思路。

背景信息

黑色素的合成是一个决定人类皮肤颜色并保护DNA免受紫外线伤害的重要生理过程。然而，黑色素合成的失衡会导致多种色素性皮肤疾病。传统的美白成分，如羟基苯甲酮和熊果苷等，因其副作用而受到限制。近年来，研究者们开始关注生物活性肽，这些肽因其稳定性、易合成性和多样性而在化妆品中得到广泛应用。

问题陈述

尽管生物活性肽在化妆品中的应用前景广阔，但如何在不影响其原有功能的前提下，赋予它们额外的美白效果，仍是一个挑战。

研究目的和意义

本研究旨在探究D-酪氨酸添加到短链化妆品肽末端时，是否能够在不改变肽原有功能的情况下，增加抗黑色素生成的效果。

研究方法概述

研究人员选择了商业化的抗皱肽——五肽-18（pentapeptide-18），通过在其N端或C端添加D-酪氨酸，制备了不同版本的五肽-18。通过对人类黑色素瘤细胞MNT-1和原代黑色素细胞的处理，研究了这些肽对黑色素含量和酪氨酸酶活性的影响。此外，还研究了这些肽在3D人皮肤模型中对表皮基底层黑色素合成的影响。

图 1. 含有末端D-酪氨酸的五肽-18抑制黑色素合成。

论文组织结构

论文首先介绍了黑色素合成的生理意义和与色素性皮肤疾病的关系，然后提出了D-酪氨酸对抑制黑色素合成的潜在作用。接着，通过一系列实验验证了含有D-酪氨酸的五肽-18对黑色素合成的抑制效果，并探讨了这种效果在不同的细胞模型和皮肤模型中的表现。最后，研究人员还检验了D-酪氨酸对其他短链化妆品肽的影响，以及这种改造对肽原有功能的影响。

图 2. 含有末端D-酪氨酸的五肽-18抑制α-MSH和UVB诱导的黑色素生成。

结果

研究结果显示，含有末端D-酪氨酸的五肽-18能够显著降低MNT-1细胞和原代黑色素细胞中的黑色素含量和酪氨酸酶活性。此外，这些肽还能抑制α-MSH处理或紫外线照射诱导的黑色素生成。在3D人皮肤模型中，含有D-酪氨酸的五肽-18同样展现出了抑制表皮基底层黑色素合成的能力。

图 3. 含有末端D-酪氨酸的五肽-18抑制人类黑色素细胞中的黑色素合成。

讨论

D-酪氨酸通过抑制酪氨酸酶的酶活性来抑制黑色素生成。当D-酪氨酸被包含在短肽中时，这种抗黑色素生成的效果得以保留。值得注意的是，D-酪氨酸的添加不仅赋予了五肽-18抗黑色素生成的新功能，还保持了其原有的抗皱效果。此外，D-酪氨酸还能赋予其他短链化妆品肽额外的抗黑色素生成效果，而不影响其固有的功能，如抗炎和抗衰老。

图 4. 含有末端D-酪氨酸的五肽-18降低人皮肤中的黑色素合成。

结论

本研究提供了一种新的双功能化妆品肽的设计思路，即通过在短链化妆品肽的末端添加D-酪氨酸，不仅能够保持肽的原有功能，还能额外赋予其抗黑色素生成的效果。这一发现对于化妆品行业具有重要的实际应用价值，尤其是在开发具有多重功效的护肤产品方面。

图 5. D-酪氨酸赋予短链化妆品肽额外的抗黑色素生成效果。

图 6. D-酪氨酸赋予少于五个氨基酸残基的短链化妆品肽抗黑色素生成效果。

本研究的发现为化妆品行业提供了一种新的双功能肽的设计思路，有望在未来的产品开发中得到应用，为消费者带来更多选择和更好的护肤效果。

Nature | Scientific Reports | D-酪氨酸赋予抗皱肽抗黑色素生成的双重功效

D-tyrosine adds an anti-melanogenic effect to cosmetic peptides