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背景:从古至今,白皙的皮肤一直是亚洲女性的追求。皮肤的颜色很大程度上是由表皮基底层的黑色素细胞分泌黑色素的多少决定的。黑色素颗粒会通过黑色素细胞向角质形成细胞攀附到达角质层,最终形成皮肤的暗沉。“一白遮百丑”的观念导致美白话题经久不衰,因此美白化妆品市场前景广阔。现代美白以“回归自然”为理念,从天然产物中筛选出能快速安全的美白成分是从事化妆品研发者梦寐以求的目标。辛夷脂素来源于木兰科植物望春花的干燥花蕾,属于呋喃类木脂素类,主要用于治疗头痛、鼻塞不通和齿痛。盐酸育亨宾来源于非洲植物育亨宾的干燥树皮,属于吲哚类生物碱,可扩张局部血管,促进血液流通,常用于治疗男性性功能障碍等。在本论文中,我们发现辛夷脂素和盐酸育亨宾的新功能—美白作用。目的:本文旨在研究两种天然产物对黑色素产生的抑制作用及其潜在的分子机制。方法:本文以3种细胞为体外实验对象,它们分别是鼠黑色素瘤细胞B16F10、鼠黑色素细胞Melan-a和人表皮黑色素细胞HEM。采用CCK8或MTS法、显微镜观察法、测量上清液吸光值或Na OH裂解法和L-DOPA氧化法分别检测了不同浓度的辛夷脂素和盐酸育亨宾对不同细胞的增殖、黑色素含量和酪氨酸酶活性的影响。利用实时荧光定量PCR和Western Blot技术,检测两种天然产物对B16F10和Melan-a细胞中黑色素合成相关基因表达的影响。使用Western Blot技术检测辛夷脂素对PKA/CREB和p38 MAPK信号通路相关蛋白表达和活性的影响以及盐酸育亨宾对Wnt和MAPK信号通路相关蛋白表达和活性的影响,探索辛夷脂素和盐酸育亨宾抑制黑色素合成的分子机制。另外,利用斑马鱼作为黑色素研究的动物模型,通过体内实验验证两种天然产物在调节黑色素生成中的作用。结果:辛夷脂素(10μM、20μM、30μM、50μM、80μM和100μM)和盐酸育亨宾(20μM、40μM、60μM、80μM和160μM)对3种细胞增殖和细胞形态都没有影响,表明它们毒性比较小,具有天然化合物比较安全的优点。用酶标仪对黑色素含量检测发现:50μM辛夷脂素对3种细胞都有明显的抑制黑色素生成的效果;而盐酸育亨宾抑制黑色素生成呈现剂量依赖效应。L-DOPA氧化法检测发现:辛夷脂素和盐酸育亨宾都明显降低了3种细胞内酪氨酸酶的活性。实时荧光定量PCR和Western Blot结果显示辛夷脂素和盐酸育亨宾处理明显抑制了B16F10和Melan-a细胞中小眼畸形相关转录因子(MITF)及其下游的黑色素生成相关基因的表达。在斑马鱼模型中,2种天然产物对斑马鱼中黑色素也有明显抑制作用。同时,辛夷脂素还能够明显逆转紫外线和Forskolin诱导的黑色素合成。Western Blot结果表明:辛夷脂素通过抑制PKA/CREB和p38 MAPK信号通路中PKA、P-CREB和P-P38的蛋白含量以及两个信号通路之间的相互作用,从而调控MITF和下游黑色素生成相关酶的表达;而盐酸育亨宾则通过抑制Wnt信号通路中β-catenin、P-GSK3β的表达和MAPK信号通路中P-P38和P-JNK的表达来抑制黑色素生成。结论:体内和体外实验结果表明:辛夷脂素和盐酸育亨宾具有显著地抑制黑色素合成的功能。分子机制上,它们主要通过抑制黑色素合成相关基因的表达和抑制酪氨酸酶的活性发挥作用。虽然具有相同的美白潜能,但是辛夷脂素可能通过调节PKA/CREB和p38 MAPK信号通路发挥作用;盐酸育亨宾则可能通过调节Wnt和p38 MAPK信号通路发挥抗黑色素生成的作用。因此,辛夷脂素和盐酸育亨宾作为安全的天然化合物,具有用于预防皮肤色素沉着或者作为美白活性成分应用于化妆品的潜在前景。