馥郁满铺×江南大学挖掘晚香玉的美白功效和分子机制

文章转自：俞十四搬运铺公公众号

晚香玉，既是一种极具美感的观赏植物，也是富含诸多高生物活性分子的功效成分。

过去，人们更多聚焦于晚香玉的抗炎和抗氧效果，但对其在美白领域的探索不多；实际上，晚香玉也是一种极为有效美白成分。在26年1月，馥郁满铺与江南大学携手完成了一项针对晚香玉美白功效与分子机制挖掘的研究（Polianthes tuberosa L. Extract melanogenesis through concurrent Inhibition of cAMP/CREB and MAPK signaling pathways），发现晚香玉能够同时抑制cAMP/CREB和MAPK信号通路来抑制黑色素生成。该成果并发布于《Scientific Reports》杂志，通讯作者为为江南大学化学与材料工程学院（化妆品学院）晏晓东和王靖教授。

晚香玉提取物（PTE）的制备与优化

研究初始系统考察了提取过程中的固液比、提取时间和提取温度对多酚/黄酮类化合物得率的影响，以确定最佳提取条件。综合考虑产率、活性成分稳定性，确定1:15的固液比、90min的提取时间、50°C的提取温度为最佳工艺条件。

最佳工艺条件筛选

晚香玉提取物（PTE）的化学组成

紧接着，研究人员对该提取物的具体化学组成进行了研究。通过超高效液相色谱-高分辨质谱联用（UPLC-HRMS），研究人员在晚香玉提取物中共计发现1495个化合物，分属于生物碱、氨基酸和肽、脂肪酸等多个种类。其中，类黄酮（85种化合物）和脂肪酸（94种化合物）占比高，是为最主要的类别。进一步鉴定发现，其中最为关键的活性成分是山奈酚（kaempferol）和油酰胺（oleamide）。

通过UPLC-HRMS对提取物中的主要成分进行鉴定

网络药理学预测晚香玉提取物的作用靶点及潜在机理

鉴于该提取物组成复杂，研究人员利用网络药理学方法来预测其核心靶点与作用通路。通过蛋白互作网络，发现Sirt1，PPARG，PPARGC1A，SOD1，SOD2，NFKB1，NFE2L2，MYC，MMP2，MMP9为其核心靶点；进一步聚焦于多酚和黄酮成分，建立成分-靶点-通路互作网络后则进一步明晰：NFE2L2, IL-6, IL1B, SOD1, HMOX1, NFKB1为其中重要的核心靶点。

晚香玉提取物的网络药理学分析

基于这些预测结果，研究人员猜测：晚香玉提取物（PTE）可能通过以下机制来发挥美白和皮肤修护效果。

抗氧化调控：核心靶点NFE2L2和SOD1是氧化应激反应的关键调控因子；
抑制黑色素生成通路：PTE显著调节MAPK信号通路，可能抑制MITF及下游tyrr相关蛋白的表达
抗炎和皮肤屏障修复：PTE通过靶向炎症介质如NFKB1、IL-6和il - 1b，减少紫外线诱导的皮肤炎症，从而减少对黑素细胞的炎症刺激
基底膜调控：MMP9和MMP2的平衡调节有助于维持基底膜的完整性，从而防止光损伤引起的真皮-表皮连接处的破坏，减少色素沉积

那么，晚香玉提取物的作用机制是否与网络药理学的预测一致呢？

晚香玉提取物抑制UVB诱导下的炎性因子和旁分泌因子释放

在UVB（20 mJ/cm²）诱导的HaCaT细胞模型中，PTE的引入令炎症因子（IL-1α、IL-6、PGE2、TNF-α）和旁分泌黑色素生成因子（ET-1、α-MSH、bFGF）的表达得到了显著抑制。

PTE对炎症因子和旁分泌因子的抑制作用

此外，PTE对氧化应激也有很好的防护，以剂量依赖的方式抑制了UV辐照后细胞内ROS的生成。

上述结果与网络药理学中的预测一致，PTE可能通过协同调节氧化应激和炎症，从而抑制黑色素生成。

晚香玉提取物对胶原降解的干预作用

在UV造模后，研究人员发现晚香玉提取物对紫外光辐照后的胶原降解也有较好的干预效果。无论是UVA还是UVB辐照后，细胞中的胶原表达显著下降；而PTE的引入，则能剂量依赖性恢复细胞的胶原合成能力。研究发现，IV/VII/XVII型胶原的表达得到了显著恢复。鉴于上述三种胶原亚型与皮肤基底膜息息相关，因此可以推测晚香玉能够维持真皮-表皮连接完整性的作用，从而防止黑色素细胞向下迁移，发挥减少持续性色素沉着的作用。

PTE能够恢复光损伤导致的基底膜破坏

晚香玉提取物对胶原降解的干预作用

晚香玉提取物对黑色素生成的直接抑制作用

除上述间接作用途径外，研究人员同样也以黑素细胞为模型，考察了晚香玉提取物对黑素的直接作用。研发发现，UVB刺激下黑色素含量显著增加、酪氨酸酶活性得到上调；而PTE的引入，则能够显著抑制酪氨酸酶活性，且以剂量依赖性的方式减少黑色素的形成。另外，晚香玉提取物作为一个美白成分，其安全性也有不错的保障。

转录组学+蛋白质组学挖掘晚香玉提取物的作用机理

基于上述体外结果，研究人员引入了多组学分析，力求挖掘出晚香玉美白的内在作用机理。转录组分析共发现了729个差异表达基因，其核心富集通路包括MAPK信号通路、cAMP信号通路、PI3K-Akt通路、谷胱甘肽代谢；而在蛋白质组学分析中则鉴定出260个差异表达蛋白，包括TYR、TYRP1、DCT/TYRP2、MITF，覆盖了MAPK信号通路、黑色素生成、酪氨酸代谢、cAMP信号通路。综合来看，cAMP和MAPK通路在转录组和蛋白质组水平均显著富集，可能为最主要的作用通路。

多组学分析

晚香玉提取物通过靶向cAMP和MAPK信号通路抑制黑色素基因表达

为了验证多组学分析推断的分子机制，研究人员进一步进行了qPCR实验并评估了蛋白质磷酸化水平。结果表明，PTE剂量依赖性地抑制黑素形成相关关键基因的mRNA表达，包括MC1R、KIT、MITF、TYR、TYRP1和TYRP2。其中，尤以对黑色素形成的主要转录调节因子MITF的抑制作用最为显著。这些结果表明：通过下调MITF，PTE随后抑制其下游靶点的表达，包括TYR、TYRP1和TYRP2。

为了阐明PTE调控MITF表达的上游信号机制，研究人员追加了WB分析。UVB辐射激活cAMP/PKA和MAPK信号，促进黑色素生成，而PTE则能显著降低细胞内cAMP水平和PKA活性；此外，PTE显著抑制CREB和MAPK关键成员，包括p38、ERK和JNK的磷酸化。这些发现表明，PTE通过双重抑制cAMP-PKA-CREB和MAPK （p38/ERK/JNK）轴破坏MITF的调控，从而减弱MITF的转录激活和翻译后修饰。

研究启示

这项研究思路清晰，数据量大，通过从提取物优化→成分分析→靶点预测→细胞功能验证→分子机制阐明的完整链条首次系统阐明晚香玉提取物的抗黑色素生成机制。

晚香玉提取物抵御黑色素生成是通过多层次、多靶点的协同机制实现：一方面通过抗氧、抗炎的方式抑制黑色素的间接生成；一方面作用于基底层关键胶原，维护基底膜完整性从而防止异常色素沉着；另一方面，通过抑制cAMP/PKA/CREB信号轴和MAPK信号轴，直接起到抑制黑素形成的作用。