ω-3多不饱和脂肪酸保护皮肤光老化的作用及机制研究

UV induced skin photoaging is the soil of the skin tumor. Chronic inflammation and immunosuppression play an important role in photoaging. There are a lot of researches on the effect of omega-3 polyunsaturated fatty acid (omega-3 PUFA) on aging and other diseases. Mouse experiments in our group showed that omega-3 PUFA protect photoaging and reduced ultraviolet induced skin inflammation. While, the mechanism is still unclear. This project will confirm the protective effect of omega-3 PUFA by human in vivo study. Then, based on SKH-1 hairless mice photoaging model, 3D epidermal cell culture model, GC-MS fatty acid detection methods and molecular biology technology, this project focus on the regulation of TLR4-NF kappa B inflammatory process pathway by omega-3 PUFA supplement. From this project, more theoretical basis will provide for omega-3 PUFA supplement therapy on photoaging.

紫外线导致的皮肤光老化是皮肤肿瘤发生的土壤，其中慢性炎症和免疫抑制在光老化和皮肤肿瘤发生发展中至关重要。近些年，ω-3多不饱和脂肪酸（ω-3PUFA）预防肿瘤和抗衰老研究备受国内外同行的重视。本项目组前期小鼠实验显示ω-3PUFA具备光老化保护作用和减轻紫外线诱导的皮肤炎症反应，但其机制仍不完全清楚。本项目以ω-3PUFA补充为干预手段，通过受试者研究进一步确证其光老化保护作用。并在SKH-1无毛小鼠光老化模型和表皮细胞3D培养模型基础上，采用气相色谱-质谱联用分析（GC-MS）脂肪酸检测法以及分子生物学技术从组织、细胞和分子水平检测光老化程度，并研究光老化进程中TLR4-NFκB炎症反应通路的调控机制。探索ω-3PUFA是否通过干预角质形成细胞TLR4-NFκB炎症反应进程发挥光老化保护作用，为ω-3PUFA补充疗法保护光老化和预防皮肤肿瘤提供可靠的理论依据。

紫外线导致的皮肤光老化是皮肤肿瘤发生的土壤，其中慢性炎症和免疫抑制在光老化和皮肤肿瘤发生发展中至关重要。近些年，ω-3多不饱和脂肪酸（ω-3PUFA）预防肿瘤和抗衰老研究备受国内外同行的重视，但其疗效和具体作用机制尚未完全揭示。本项目以ω-3PUFA膳食补充为干预手段，在紫外线诱导的SKH-1无毛小鼠光老化及光致癌模型上、细胞培养模型，采用气相色谱-质谱联用分析脂肪酸检测法以及分子生物学技术从组织、细胞和分子水平检测光老化进程中的分子变化，并研究其保护光老化和预防皮肤肿瘤的作用机制。结果发现：（1）ω-3 PUFA具有显著的光保护效应，且具有明显的剂量依赖性，ω-3 PUFA含量越高，光保护效果越显著。ω-3 PUFA浓度达到脂质含量的9.7%即可肉眼观察到光老化现象的减轻，ω-3 PUFA浓度达到38.8%时，延缓光老化的效果显著。（2）膳食补充ω-3 PUFA可延缓皮肤肿瘤发生发展。（3）ω-3 PUFA可通过剂量依赖性方式抑制MAPK通路激活，增加TGF-β1，减少MMP1并抑制多种炎症因子产生，使真皮胶原降解减少，从而增加真皮细胞外基质含量，减轻紫外线长期累积产生的表皮增厚以及真皮胶原紊乱，维持皮肤正常结构，延缓光老化的发生。（4）ω-3 PUFA可通过GPR120抑制TAK1/NF-κB炎症信号通路改善紫外线诱导的皮肤光老化，尤其是炎症衰老并减轻大量紫外线照射以及紫外线累积引起的皮肤免疫抑制状态；（5）通过蛋白质组学和脂质组学研究发现，在补充ω-3 PUFA的皮肤光老化小鼠组织中鉴定出共88种差异表达的蛋白质和152种差异表达的脂质。通过生物信息学分析发现ω-3 PUFA可以通过上调透明质酸受体表达来减轻光老化程度，从而降低MMP9表达，减少胶原蛋白的降解。本项目为ω-3 PUFA在皮肤光老化及光致癌的临床应用提供了可靠的理论依据，并为其他炎症性皮肤疾病提供参考。