从南极巨藻中提取的多糖 DAG-1：结构剖析与抗皮肤衰老新契机

《Chemical and Biological Technologies in Agriculture》：Extraction, purification, structural characterization, and anti-skin aging activity of a homogeneous polysaccharide from Durvillaea antarctica

为探究南极巨藻（Durvillaea antarctica）抗皮肤衰老活性成分，研究人员开展从其中提取、纯化多糖并研究其抗皮肤衰老活性的主题研究。结果得到多糖 DAG-1，发现其有抗皮肤衰老作用。这为功能性食品、化妆品和药物开发提供了潜在的抗衰成分。

　　皮肤作为人体最大的器官，时刻展现着岁月的痕迹。随着年龄增长，皮肤老化问题日益凸显，出现细纹、松弛、色素沉着等现象，不仅影响美观，更反映出身体机能的衰退。在追求青春永驻的道路上，科研人员一直在探索有效的抗皮肤衰老方法。目前，虽然天然多糖在抗皮肤衰老领域展现出一定潜力，但对于南极巨藻这种富含营养和高药用价值的藻类，其抗皮肤衰老活性成分的分离、纯化及活性研究还十分有限。为了填补这一空白，来自云南博泰生物科技集团有限公司、云南特色植物提取实验室以及上海极研生物医药发展有限公司博泰研究所的研究人员开展了相关研究，其成果发表在《Chemical and Biological Technologies in Agriculture》上。

研究人员采用了亚临界水萃取结合超滤膜（SWE-UFM）技术、结构表征技术（如 HPGPC、GC-MS 和 NMR 等）、生物信息学分析技术（筛选皮肤衰老相关基因和靶点）以及体内外实验技术（动物实验和细胞实验评估抗衰活性）。

在提取与纯化方面，研究人员从南极巨藻中提取并纯化出一种新的 β-(1,3)-D - 葡聚糖，命名为 DAG-1。通过亚临界水萃取结合超滤膜技术，得到的 DAG-1 产率较高，适合大规模生产。结构表征结果显示，DAG-1 是一种均一多糖，重均分子量为 10149 Da，主要由葡萄糖（92.70%）组成，其主链由→3)-β-D-Glcp-(1→和→3,6)-β-D-Glcp-(1→相互连接构成，分支链包含 β-D-Glcp-(1→等结构。

在皮肤衰老基因及免疫浸润分析中，研究人员利用生物信息学方法，对大量皮肤样本数据进行分析。通过筛选不同年龄阶段皮肤样本的差异表达基因（DEGs），构建基因共表达网络（WGCNA），发现皮肤衰老与年龄显著相关，并确定了与皮肤衰老密切相关的四个核心靶点：VGLL3、IL6ST、KITLG 和 TMED3。同时，分析免疫细胞浸润情况，发现皮肤衰老主要与静息肥大细胞和 M0 巨噬细胞相关。

分子对接分析表明，DAG-1 与核心靶点 c-KIT、IL6ST、VGLL3 和 TMED3 存在相互作用，其中与 c-KIT 的结合能力最强。分子动力学模拟进一步验证了 DAG-1 与 c-KIT 结合的稳定性，二者结合可形成约 17 个氢键。

体内实验以 D - 半乳糖诱导的小鼠皮肤衰老模型为研究对象，结果显示，与正常组相比，模型组小鼠皮肤组织中的超氧化物歧化酶（SOD）活性和羟脯氨酸（HYP）含量降低，丙二醛（MDA）水平升高，皮肤结构和功能出现退化。而给予 DAG-1 干预后，小鼠皮肤组织的 SOD 活性和 HYP 含量显著增加，MDA 水平明显降低，血清生化指标也得到改善，皮肤组织学观察发现表皮和真皮厚度增加，结构更完整。

体外实验分别以人真皮成纤维细胞（HDFa）和人皮肤肥大细胞（HCMC）为研究对象。细胞活力实验表明，DAG-1 在 0 - 500 μg/mL 浓度范围内对 HDFa 和 HCMC 细胞的毒性较小。肥大细胞脱颗粒实验显示，DAG-1 能显著抑制 HCMC 细胞的脱颗粒，减少 β- 己糖胺酶 A（HexA）、类胰蛋白酶（Tryptase）以及炎症因子 TNF-α 和 IL-6 的释放。细胞衰老实验中，DAG-1 干预可降低 HDFa 细胞的 β- 半乳糖苷酶（SA-β-Gal）染色阳性率，抑制细胞衰老。qRT-PCR 实验结果表明，DAG-1 能够下调 HCMC 和 HDFa 细胞中 KIT、KITLG、IL6、TGFB2 等促炎细胞因子和真皮衰老相关基因的 mRNA 表达水平。

研究结论表明，从南极巨藻中提取的多糖 DAG-1 具有特殊的分支链结构，在体内外均能有效缓解皮肤衰老。它通过抑制 HCMC 细胞的活化，下调相关基因的表达水平，影响肥大细胞的生长和活化，进而减轻皮肤衰老。虽然其具体机制有待进一步深入研究，但该研究为皮肤衰老的生物学过程提供了新的视角，也为开发有效的抗皮肤衰老产品奠定了理论基础。此外，研究中采用的 SWE-UFM 技术具有高效、绿色、适合大规模操作的特点，为 DAG-1 的实际应用提供了更高的可行性。这项研究成果为功能性食品、化妆品和药物开发提供了潜在的抗衰成分，有望为抗皮肤衰老领域带来新的突破，对改善人们的皮肤健康具有重要意义。