羟基红花黄（Hydroxysafflower yellow a）通过靶向JNK和p38 MAPK通路，抑制细胞凋亡（apoptosis）和SASP（sensory-associated apoptosis promoter）反应，从而有效防止由UVA和UVB辐射引起的皮肤老化

《Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology》：Hydroxysafflower yellow a protects against UVA- and UVB-induced skin aging by suppressing cell apoptosis and SASP via targeting JNK and p38 MAPK pathway

羟基苍术黄素A通过抑制JNK/p38 MAPK通路减轻UV诱导的皮肤光老化，减少细胞凋亡、炎症因子释放，促进胶原合成，为抗光老化药物开发提供新思路。

　　

作者：郭彪、吴美云、童丽英、于家慧、刘若云、邓梦、马一静、李浩、杨子乐、叶秀云、党永艳

华东师范大学生命科学学院，中国上海200241

摘要

红花（Carthamus tinctorius L.）是一种传统的中药，长期以来被用于促进血液循环。其主要活性成分羟基红花黄A（HSYA）具有强大的抗氧化和抗光老化作用。然而，HSYA对皮肤光老化的保护机制仍不明确。本研究旨在阐明HSYA如何通过抑制UVA和UVB诱导的角质形成细胞和成纤维细胞的凋亡以及衰老相关分泌表型（SASP）来减轻皮肤老化。通过将BALB/c裸鼠、HaCaT角质形成细胞和HSF成纤维细胞暴露于联合或单独的UVA和UVB辐射下建立损伤模型。随后进行了网络药理学分析，以探讨HSYA的抗光老化作用机制。预测的目标和信号通路通过体外和体内实验得到了验证。HSYA通过调节Bcl-2和Bax的表达以及减少PARP和caspase 3的切割，降低了UVB损伤的角质形成细胞和UVB损伤的成纤维细胞的凋亡。此外，HSYA还通过下调TNF-α、IL-6、IL-8和基质金属蛋白酶（MMPs）的表达，抑制了衰老相关分泌表型（SASP）。它显著增强了皮肤成纤维细胞的I型前胶原表达，并促进了小鼠皮肤中的胶原纤维沉积，表明HSYA可以逆转UV诱导的皮肤成纤维细胞衰老。从机制上看，HSYA通过抑制p38和JNK通路的激活发挥其保护作用。值得注意的是，HSYA对p38和JNK磷酸化的抑制效果与特定的MAPK抑制剂相当。这些发现表明，HSYA通过协调调节氧化应激、炎症、凋亡和胶原重塑来发挥其对UV诱导的皮肤损伤的保护作用，部分是通过靶向JNK/p38 MAPK通路实现的。因此，HSYA成为未来开发抗光老化和皮肤再生产品的一种有前景的活性成分。

引言

作为人体最大的保护屏障，皮肤不断受到环境因素的刺激，其中紫外线辐射是最常见的导致皮肤损伤的物理因素之一。到达皮肤的紫外线主要包括UVA（320–400?nm）和UVB（290–320?nm）[1]。UVB主要影响表皮和浅层真皮，而UVA则能穿透表皮和整个真皮[2]。UVB会引发DNA损伤，如环丁烷嘧啶二聚体，激活ATM/ATR–p53/p21信号通路，导致p16和p21的积累。这一级联反应导致RB激活和细胞周期不可逆停止，从而促进细胞衰老、慢性炎症和皮肤免疫功能抑制[3]。相比之下，UVA由于具有更深的穿透能力，会产生大量活性氧（ROS），导致真皮结构长期退化[4,5]。因此，长期和反复暴露于UVA或UVB辐射会导致皮肤逐渐受损[6]。光损伤通常表现为红斑、炎症、色素沉着和皮肤过早老化[7]。传统的皮肤光保护策略，如物理屏障（例如太阳镜）和化学制剂（例如局部维甲酸），主要是预防性的，而不是治疗性的，并且常常伴有皮肤刺激和过敏反应等限制。因此，植物提取物因其安全性而受到关注[8],[9],[10]。然而，天然提取物也面临疗效有限、稳定性差和活性成分不明确等挑战。因此，探索和开发具有预防和治疗潜力的新型植物化合物对于对抗皮肤光损伤至关重要。

据报道，UV诱导的活性氧（ROS）的产生会调节转录因子（如AP-1和核因子-κB）的活性，进而导致基质金属蛋白酶（MMPs）和炎症细胞因子的表达升高[11]。过高的ROS水平还会增加线粒体膜的通透性，使凋亡相关蛋白质和酶释放到细胞质中，从而加速细胞凋亡[12]。这些病理过程在皮肤内形成促炎微环境，导致炎症诱导的细胞衰老，最终导致皮肤松弛和皱纹形成，这是SASP的特征。此外，P38和c-Jun N末端激酶（JNK）是MAPK信号通路中的两个重要下游因子。在UV照射下，P38和JNK可以转移到细胞核中，上调相关炎症细胞因子的表达，诱导MMPs的表达，并下调TGF-β的表达，因此在UV介导的光老化过程中起着重要作用[13,14]。

红花（Carthamus tinctorius L），在中国被称为“红花”，是一种著名的天然色素、食品添加剂和化妆品成分[15]。此外，红花还具有多种药理活性，包括镇痛、抗氧化和抗炎作用[16]。羟基红花黄A（HSYA）是一种查尔酮化合物，是红花提取物的关键生物活性成分。该化合物已被广泛用于治疗心血管和脑血管疾病[17,18]。研究还表明，HSYA具有抗氧化和抗光老化作用[19,20]。然而，HSYA减轻皮肤光老化的具体机制仍不清楚。

在这项研究中，我们使用两种细胞模型——UVB损伤的角质形成细胞和UVA损伤的成纤维细胞，以及联合UVA/UVB诱导的小鼠模型，系统地研究了HSYA对细胞活力、凋亡、炎症反应和细胞外基质蛋白代谢的影响。此外，我们首次阐明了HSYA的光保护作用机制，证明它通过靶向JNK和p38 MAPK信号通路来抑制细胞凋亡和SASP。

试剂

羟基红花黄A（纯度≥99％，T3674）购自Targetmol（中国上海）。Dulbecco's Modified Eagle Medium（DMEM）、RPMI 1640培养基、胎牛血清（FBS）和青霉素/链霉素购自Gibco（美国加利福尼亚州卡尔斯巴德）。二甲基亚砜（DMSO）、PI染色液和磷酸盐缓冲盐水（PBS）购自Sigma-Aldrich（美国密苏里州圣路易斯）。Thermo Fisher Scientific（中国上海）提供了BCA蛋白测定试剂盒。MAPK激活剂

HSYA对HaCaT和HSF细胞活力和细胞周期的影响

羟基红花黄A（HSYA）是从红花（Carthamus tinctorius L）中提取的一种水溶性喹诺查尔酮C-糖苷（图1A）。使用CCK-8测定法评估了HSYA对HaCaT和HSF细胞的细胞毒性。如图1B所示，在25、50、75、100、150、200、300、400和500?μM的浓度范围内，HSYA对HaCaT细胞没有显著的细胞毒性。即使在最高浓度500?μM时，细胞活力也保持在95％以上。

讨论

红花（Carthamus tinctorius L.）是一种传统的中药，可以作为茶饮用，具有多种健康益处，包括促进血液循环、增强免疫力和改善皮肤光泽。从红花中提取的黄酮类化合物羟基红花黄A（HSYA）是红花提取物的核心生物活性成分。其对心血管和脑血管系统的治疗效果已有充分记录[21,22]。它还可以提供保护作用

CRediT作者贡献声明

郭彪：验证、方法学、研究、数据分析。吴美云：可视化、方法学、研究、数据分析。童丽英：方法学、研究、数据分析。于家慧：软件、研究。刘若云：方法学、研究。邓梦：研究。马一静：软件。李浩：研究。杨子乐：研究。叶秀云：数据分析。党永艳：写作——审稿与编辑、监督、资源获取、资金申请

资金信息

本研究得到了国家自然科学基金（82273072、81972561）的支持。

利益冲突声明

所有作者声明本手稿中不存在利益冲突。