发酵薏苡仁水解物可上调皮肤屏障相关基因，促进伤口愈合

《Pharmacological Research - Modern Chinese Medicine》：Fermented Coix Seed Hydrolysate Upregulates Skin Barrier Genes and Promotes Wound Healing

本研究探讨Coix种子水解物经乳酸菌发酵后对皮肤屏障基因（FLG/IVL/LOR）表达、伤口愈合及抗氧化能力的影响。实验表明，发酵产物FF-AC10Y能显著上调HaCaT角质形成细胞中FLG、IVL和LOR mRNA水平，促进NIH/3T3成纤维细胞伤口愈合（88.1%），并有效缓解氧化应激。代谢组学分析发现其活性成分包括乳酸、氨基酸、脂肪酸酰胺及低分子抗氧化物质。该研究为传统中药Coix在皮肤护理中的应用提供了分子机制支持。

　　
传统中药安赛科星（Coix seed）在皮肤健康领域的应用历史悠久，但其分子机制尚未完全明确。本研究聚焦于安赛科星经乳酸菌发酵后的活性变化，通过体外细胞实验和代谢组学分析，揭示了发酵产物对皮肤屏障修复和伤口愈合的潜在作用机制。研究团队采用印尼传统发酵菌株L. plantarum sp. TKK，对安赛科星水解液进行发酵处理，并比较了未发酵（NF-AC10Y）、发酵上清液（FF-AC10Y）和细胞裂解物（FL-AC10Y）的活性差异。

在制备工艺方面，研究通过温和酸水解法处理安赛科星粉末，优化水解参数以最大化还原糖含量，为后续乳酸菌发酵提供碳源。发酵过程中观察到OD600值显著提升，pH下降至4.2-4.5之间，表明菌株代谢活性增强。通过对比不同发酵条件下的代谢产物，发现发酵液中含有丰富的乳酸（FF-AC10Y乳酸含量达1.8±0.2 g/L）、谷氨酸（5.2±0.3 g/L）、色氨酸（0.15±0.02 g/L）及脂肪酸酰胺等活性成分。

在皮肤屏障功能评估中，使用人角质形成细胞系HaCaT检测发现，发酵产物FF-AC10Y能显著上调FLG（2.29倍）、IVL（1.20倍）和LOR（2.50倍）基因的mRNA表达水平。这些基因编码的角蛋白和脂质成分是维持皮肤物理屏障的关键蛋白，其表达增强提示发酵产物可能通过激活AhR/Nrf2通路改善屏障功能。代谢组学分析进一步揭示，发酵过程中生成的吲哚-3-乳酸（ILA）和烟酰胺可能参与这一调节机制。

关于伤口愈合活性，在NIH/3T3成纤维细胞 scratch模型中，FF-AC10Y处理组24小时伤口闭合率达88.1%，显著优于其他组别。组织学分析显示，发酵产物能促进胶原蛋白合成和成纤维细胞迁移，其机制可能与抑制NF-κB炎症通路及激活Wnt/β-catenin信号通路有关。值得注意的是，发酵过程中产生的乳酸环境（pH 4.3）与皮肤天然微环境相似，可能增强活性成分的透皮吸收效率。

安全性评估表明，三种处理产物在0.5-5 mg/mL浓度范围内对细胞无毒性（存活率>85%），且经150 mM H2O2氧化损伤后，FF-AC10Y能将细胞存活率从对照组的37.8%提升至82.3%，展现出显著的抗氧化活性。红外光谱（ATR-FTIR）分析证实发酵产物中存在大量羟基（3300 cm?1）、羰基（1720 cm?1）和酰胺键（1640 cm?1）特征峰，与氨基酸、多糖及有机酸的结构一致。

研究特别关注发酵菌株L. plantarum sp. TKK的作用机制。该菌株通过分解安赛科星中的淀粉和蛋白质，生成短链脂肪酸（SCFAs）、氨基酸和多聚糖。其中，乳酸的抑菌作用与发酵产物中检测到的抗菌肽（如Indole-3-lactic acid）协同增强皮肤微生态平衡。代谢组学数据显示，发酵过程中毒性代谢物5-羟甲基糠醛（5-HMF）含量下降87%，而具有抗氧化活性的烟酰胺和亚麻酸酰胺含量分别提升3倍和2.5倍。

该研究为传统中药现代化提供了新思路。通过发酵技术，不仅提升了安赛科星的生物利用度（溶解度从32%提高至78%），还通过微生物代谢产生了新型活性成分。例如，发现的吲哚-3-乳酸（ILA）是新型抗氧化剂，其清除自由基的效率比维生素E高2.3倍。此外，发酵产物中的谷氨酰胺和精氨酸等氨基酸可促进成纤维细胞增殖，加速伤口修复。

在临床应用方面，研究证实发酵产物对干燥性皮炎、烧伤疤痕和痤疮具有协同治疗效果。动物实验显示，连续使用FF-AC10Y 4周可使皮肤角质层厚度增加12%，经皮水分流失率（TEWL）降低41%。这些数据为开发新型护肤品提供了理论依据，特别是针对敏感肌和术后修复人群。

未来研究需在以下方向深入：1）建立体外-体内转化的评价体系，模拟人体皮肤屏障微环境；2）开发靶向递送系统以提升活性成分的透皮效率；3）进行多中心临床试验验证长期安全性。值得注意的是，发酵工艺的优化对产物活性影响显著，当发酵时间延长至72小时时，IL-6抑制活性提升至89%，但可能伴随营养成分的损失，需平衡活性与稳定性。

该成果首次系统揭示了安赛科星发酵产物的三重作用机制：1）通过增强FLG/IVL/LOR基因表达重建物理屏障；2）促进成纤维细胞分泌ECM成分加速伤口愈合；3）通过乳酸环境抑制病原菌并激活抗氧化防御系统。这种多靶点作用模式解释了为何传统外用制剂常将安赛科星与其他中药（如甘草、黄芩）配伍使用，形成协同增效体系。

在产业转化方面，研究提出的连续发酵工艺可将产物成本降低至传统提取法的1/3。通过超临界CO2萃取技术获得的富集提取物（粉末状，含水量<5%）已通过稳定性测试，在40℃下存放6个月活性成分保持率>92%。目前与印尼某生物制药公司合作开发的乳霜制剂已进入临床前阶段，预计2025年完成功效评价。

该研究突破了传统中药活性不明确的技术瓶颈，为建立基于代谢组学和分子机制的中药现代化评价体系提供了范例。通过解析发酵过程中菌群代谢网络与皮肤屏障蛋白的互作关系，不仅验证了"发酵增强活性"的理论，更发现ILA等新型活性成分，这为天然产物研究开辟了新方向。