抗氧化功效靶点科研与配方

文章转自：配方研习社｜原文链接

在功效护肤精细化发展的当下，护肤品研发已经进入分子靶点精准调控的科研时代。本文基于皮肤生理学、药理病理学、分子生物学、生物化学及化妆品前沿研究成果，系统梳理美白淡斑、抗衰淡纹、皮肤抗氧化、舒缓敏感肌修护和控油祛痘化妆品五大核心功效赛道常用的成熟靶点与前沿通路。并且界定整理了常用的各靶点作用位点、分子机制和生理功能功效，希望能够为配方研发、原料筛选和产品迭代提供理论支撑。

抗氧化清除自由基，内源应激调控与细胞稳态保护机制

抗氧化突破单一自由基清除的逻辑，是以激活细胞内源防御体系、阻断氧化应激级联反应为核心，依托Nrf2、AhR和线粒体三大调控体系。

Nrf2-Keap1-ARE核心抗氧化通路^[1]

在静息状态下，Nrf2被锚定在细胞质中与Keap1（二聚体蛋白）形成复合体，通过Kelch区（DGR）结合Nrf2的DLG和ETGE双基序，把Nrf2连接到E3泛素连接酶复合体，使其不断被泛素化并经由蛋白酶体降解，维持极低的基础水平。

Nrf2 (转录因子)：负责启动细胞保护性基因的表达。
Keap1 (胞浆抑制蛋白)：在细胞质中与Nrf2结合，同时Keap1作为E3泛素连接酶复合体的底物适配器，会促进Nrf2的泛素化，使其被蛋白酶体降解。
ARE (抗氧化反应元件)：位于一系列保护性基因启动子区的特定DNA序列。只有Nrf2与之结合，才能启动这些基因的转录。

在静息状态（无应激时处于低活性状态），Keap1在细胞质中持续结合并降解Nrf2，使其无法进入细胞核发挥作用。

在激活状态（遭遇氧化/亲电应激时），当皮肤细胞遭遇紫外线（UVA/UVB）、化学物质或活性氧（ROS）等威胁时，通路被迅速激活。氧化应激会修饰Keap1蛋白上对氧化还原敏感的半胱氨酸残基，导致其构象改变会使Keap1释放Nrf2并转位进入细胞核。在核内，Nrf2与sMAF蛋白结合形成异二聚体，共同识别并结合到靶基因启动子区的ARE序列上从而启动下游保护性基因的转录。

硝基自由基诱导Keap1–Nrf2–ARE通路的潜在作用机制^[1]

这一靶点的重要性在于能够激活细胞的自主抗氧化、抗紫外和抗应激的能力，并且能清除内源性ROS阻断氧化应激级联放大并且能够抑制氧化介导的胶原降解、细胞老化与色素异常，这一通路的兼容性极强。几乎能够应用在不同的领域，适配抗衰、美白、修护和抗炎全品类配方是功效护肤的基础核心靶点。

2. AhR 芳香烃环境感应受体^[2]

AhR是一个环境化学感受器，让皮肤能对外部化学信号做出快速反应能够参与调控分化、增殖、屏障形成和炎症反应。能够将外界环境信号与皮肤细胞的生物学应答紧密联系起来，可被多种结构各异的配体激活（包括环境污染物（如二噁英、多环芳烃）、皮肤共生微生物（如马拉色菌、痤疮丙酸杆菌）的代谢产物以及紫外线照射产生的色氨酸光衍生物，以及来源于植物的一些黄酮类化合物）。当配体与AhR结合后，AhR从细胞质转位至细胞核并与核内的ARNT蛋白形成异二聚体，该复合物能识别并结合特定基因的启动子区域，从而上调或下调下游靶基因的转录活性。

在皮肤生理层面，AhR参与调控多个关键过程：

（1）通过调控表皮分化相关基因的表达，维护皮肤屏障的完整性和通透性；

（2）能感知紫外线、污染物等外源性刺激，启动抗氧化和解毒防御反应；

（3）AhR精细调节皮肤的免疫微环境，既能抑制过度的炎症反应以减少组织损伤，又在炎症性皮肤病的启动和维持中发挥作用；

（4）AhR还影响角质形成细胞的增殖与分化，并参与黑色素合成的调节维持肤色稳态。

AhR信号通路的异常与多种皮肤病的发病机制密切相关。在银屑病中，AhR的异常激活或抑制可改变炎症因子网络；在特应性皮炎中，AhR信号有助于恢复屏障功能并调节Th2型炎症；此外，痤疮、化脓性汗腺炎等也与AhR活性改变有关。环境暴露如吸烟和空气污染可通过AhR加剧皮肤炎症，凸显了其在环境-宿主交互中的核心地位。

细胞内多种AHR 介导的信号传导活动示意图^[2]

I. 在经典通路中，胞质 AHR 复合体转运至细胞核，与ARNT形成二聚体，并通过结合外源物质应答元件启动靶基因表达；II. 通过竞争其他转录因子（如p300）共因子的方式在细胞核内实现反式抑制；III. 调控染色质可及性可增强转录活性（用+++表示）；IV. AHR 还能与 ARNT以外的分子（如 NF – κB 组分）结合，从而激活另一组靶基因的转录；V. AHR通过其在细胞质中的泛素连接酶功能参与蛋白质降解；VI. 在细胞膜处，配体结合后从AHR复合体释放的c-Src能有效激活EGFR及下游MAPK信号转导通路。

^AHR^{蛋白结构[2]}

3. 线粒体功能调控靶点

皮肤线粒体功能调控靶点涵盖能量代谢、氧化还原平衡、质量控制系统及疾病相关通路。核心靶点包括：

（1）能量代谢方面，脂肪酸氧化（FAO）是表皮干细胞分化和屏障再生的主要能量来源，调控FAO可修复皮肤屏障。

（2）氧化还原方面，线粒体产生的过量活性氧（ROS）直接导致氧化应激和光老化，清除ROS是延缓皮肤衰老的基础策略。

（3）质量控制方面，线粒体动力学（融合/裂变）、生物合成和自噬共同维护线粒体健康，激活自噬或促进生物合成有助于改善皮肤状态。

关键信号分子：

MPZL3被证实为皮肤病治疗前景靶点；
RARRES1-LONP1/TFAM轴调控线粒体生物合成，驱动皮肤鳞状细胞癌进展；
PLIN2在调节线粒体功能中与衰老密切相关。

线粒体功能障碍参与特应性皮炎等炎症性疾病，线粒体靶向纳米酶可用于玫瑰痤疮，靶向抗氧化剂（如SkQ1）促进创伤愈合。

线粒体功能障碍与皮肤衰老密切相关^[3]。紫外线照射（中波紫外线 UVB、长波紫外线 UVA）可诱导皮肤内各类细胞发生衰老，涵盖黑素细胞、成纤维细胞、免疫细胞及表皮干细胞。上述细胞内的线粒体会出现功能与形态层面的改变，具体表现为线粒体功能受损、氧化应激加剧、三磷酸腺苷（ATP）含量下降。

本部分主要是围绕【抗氧化】进行描述，围绕机理展开，也为接下来的产品开发提供一些思路。

[1]Saul D , Jurk D , Doolittle M L ,et al.Distinct senotypes in p16- and p21-positive cells across human and mouse aging tissues[J].EMBO Journal, 2025, 44(23).DOI:10.1038/s44318-025-00601-2.

[2]Sun C , Liu Z , Feng M ,et al.Mixtures of EGCG, bamboo leaf flavonoids, and broccoli seed water extracts exhibit anti-glycation and skin-protective effects[J].Phytomedicine, 2010, 140(000):14.DOI:10.1016/j.phymed.2025.156592.

[3]Quan T , Li R , Gao T .Role of Mitochondrial Dynamics in Skin Homeostasis: An Update[J].International Journal of Molecular Sciences, 2025, 26(5):1803.DOI:10.3390/ijms26051803.