海带(Laminaria japonica)不仅可以食用,而且在医药、化工等方面具有广泛的用途,是一类经济价值很高的海洋植物,为中药“昆布”的来源之一。
研究表明,海带中的多糖成分与其多种药理作用密切相关,是近年的研究热点之一。目前从海带中发现了3种主要多糖褐藻胶、褐藻糖胶、褐藻淀粉。
海带多糖具有复杂的多方面的生物活性,如调节免疫、抗肿瘤、抗凝血、降血脂、降血糖、抗体内氧化和耐缺氧等方面都具有独特的功能。但是由于海带成分复杂,从不同产地的海带、不同海带部位及用不同的提取分离方法得到的多糖,在分子量、糖链长度、单糖的组成和连接形式上都会有不同,因而就会产生不同药理作用。
本课题组采用酶解、碱浸、醇沉和分离纯化提取多糖,经鉴定得到一个新的海带多糖组分,本课题组前期研究发现,海带多糖(laminaria polysaccharide,LP)对内源性Adr分泌增多所导致的VEC结构损伤是否有保护作用,从而进一步探讨海带多糖对VEC损伤的保护作用。
胶原蛋白代谢的改变在皮肤老化过程中起主导作用。
来源于内皮细胞(VEC)的基质金属蛋白酶-1(MMP-1)、基质金属蛋白抑制酶-1(TIMP-1)是皮肤胶原蛋白代谢的重要调节剂。
来源于VEC的血浆蛋白NO可以影响血管壁胶原代谢,因此很可能也调节皮肤胶原代谢。
而衰老可导致皮肤微血管VEC的损伤使这些细胞因子释放失衡,从而加速皮肤老化。
本项目通过建立两种衰老动物模型,研究海带多糖对皮肤Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白形态和mRNA表达的影响,并深入探讨海带多糖是否可以通过保护微血管VEC的结构和功能,维持MMP-1、TIMP-1、NO的稳态来调节皮肤胶原代谢。
研究结果发现,衰老皮肤微血管内皮细胞突起增多,线粒体嵴模糊,皮肤组织Ⅰ型胶原蛋白mRNA含量显著降低,皮肤胶原厚度显著减少,皮肤总羟脯氨酸含量显著减少。
而海带多糖组皮肤微血管内皮细胞损伤的表现明显缓解,皮肤组织胶原厚度显著升高,皮肤羟脯氨酸含量显著增高。
与模型组比较,海带多糖使血浆NO含量显著升高、皮肤组织ET-1含量显著降低。
与模型组比较, 海带多糖组血浆MMP-1含量显著降低,血浆TMIP-1含量显著升高;与模型组比较,海带多糖使皮肤组织MMP-1mRNA含量显著降低,TMIP-1mRNA含量显著升高海带多糖还可以使衰老皮肤组织MMP-1蛋白含量显著降低;皮肤组织TMIP-1蛋白含量显著升高。
由此可见,海带多糖可以缓解衰老皮肤微血管内皮细胞结构的损伤和功能的改变,可以维持皮肤基质金属蛋白酶MMP-1及TIMP-1的平衡,从而调节的皮肤胶原蛋白的代谢,使衰老皮肤真皮厚度增加、胶原蛋白含量增高,从而缓解皮肤的衰老,其机制可能与海带多糖对皮肤微血管内皮细胞的保护作用,间接调节皮肤基质金属蛋白酶的平衡有关。
上述研究目前已经发表论文3篇,其中SCI论文2篇,中文核心期刊论文1篇,已经达到国内领先水平。
本项目探讨海带多糖对皮肤胶原蛋白形态和含量的影响及衰老皮肤微血管内皮细胞形态损伤和功能紊乱的保护作用,从保护内皮细胞途径探讨调节皮肤胶原蛋白代谢平衡,延缓皮肤衰老的药物,为深入挖掘海带多糖药理活性提供有力的实验依据,为海带多糖在延缓皮肤衰老方面的利用做出贡献。