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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




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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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

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



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