富含细菌红素提取物的抗氧化与分子伴侣样活性：保护皮肤蛋白质组的创新策略

《International Journal of Cosmetic Science》：Antioxidative and chaperone-like activities of a bacterioruberin-rich extract: An innovative approach to protect the skin proteome

　　本文综述了从雪花中分离的Arthrobacter agilis提取物（AAE）通过其富含的C50不饱和类胡萝卜素——细菌红素（bacterioruberin），展现出的双重保护机制：强效抗氧化活性与分子伴侣样功能。研究证实AAE能有效抑制人原代角质形成细胞及皮肤外植体中由紫外线（UVA）、蓝光（460 nm）和颗粒物（PM10）诱导的蛋白质羰基化（氧化应激标志），并在体内试验中显著降低吸烟者皮肤表层的碳化蛋白水平。其独特的物理稳定性作用（如提升牛血清白蛋白热变性温度、抑制盐应激导致的弹性蛋白聚集）为皮肤生态系统的ecobiological防护提供了新思路。

　　

引言：皮肤老化的双重挑战与蛋白质组保护策略

皮肤老化表现为皱纹、松弛、色素异常等特征，其机制涉及内源性衰老与外界环境应激（如紫外线、污染物、蓝光）的交互作用，共同通过活性氧（ROS）诱发氧化应激。蛋白质作为细胞功能核心执行者，其氧化损伤（尤其是特异性侧链碳酰化）会导致功能丧失、聚集积累，进而加速衰老进程。因此，保护蛋白质组完整性成为抗衰老研究的关键方向。

材料与方法：极端微生物提取物的活性验证

本研究从雪花中分离的Arthrobacter agilis菌株提取富含细菌红素的AAE，通过体外（in tubo）、离体（ex vivo）及在体（in vivo）实验评估其保护效应。方法包括：碱性磷酸酶抗氧化/热应激保护实验、纳米差示扫描荧光法分析AAE-蛋白相互作用、人原代角质形成细胞中UVA（365 nm，28 J/cm²）、蓝光（460 nm，72 J/cm²）及PM₁₀样颗粒诱导的蛋白质羰基化检测，以及皮肤外植体双盲对照试验。

结果1：AAE的双重作用机制——抗氧化与物理稳定性

在体外实验中，AAE（0.125×10^?6 mol/L）对碱性磷酸酶的氧化应激保护率达16%，显著优于传统抗氧化剂。同时，AAE可提升牛血清白蛋白（BSA）热变性温度达1.4°C，与化学伴侣4-苯基丁酸盐（+2.9°C）效果类似，且能抑制NaCl诱导的弹性蛋白聚集，表明其具备类分子伴侣功能。

结果2：多层次实验验证皮肤蛋白质组保护效果

在原代角质形成细胞中，AAE预处理使UVA、蓝光及PM引发的蛋白质碳酰化分别降低67%、54%与71%。在皮肤外植体中，含0.1% AAE的面霜较0.25%生育酚更有效减少表皮与真皮碳化蛋白，并对真皮弹性蛋白降解具有显著防护作用（p?p?=?0.008），且与安慰剂组差异显著（p?=?0.018）。

讨论：细菌红素的生态生物学意义与应用前景

细菌红素作为含13个共轭双键的C50类胡萝卜素，其抗氧化能力超越β-胡萝卜素（9个双键）。AAE通过清除ROS与直接稳定蛋白质构象的双重机制，突破了传统抗氧化剂的局限性。其在角质细胞更替周期（约45天）中持续保护蛋白质的特性，以及向真皮渗透的能力，为开发针对环境应激的生态生物学（ecobiological）护肤策略提供了新依据。

结论：创新性蛋白质组保护剂的潜力

AAE凭借抗氧化与分子伴侣样活性的协同作用，成为维护皮肤生态系统平衡的有力工具。未来研究可进一步探索其在疾病预防领域的应用价值。