-皮肤中的活性氧 (ROS) 是暴露在紫外线辐射下产生的。-皮肤的慢性和光老化是通过 ROS 的级联信号通路发生的。-真皮老化还受到类固醇激素（受体）和遗传因素的影响。-植物成分雌马酚（Equol）通过减少 ROS 事件/生物标志物来对抗皮肤老化。-雌马酚通过其抗氧化和植物雌激素特性来减缓皮肤老化。
生物体内的氧气对生命至关重要。在细胞正常运作期间，氧化代谢会产生活性氧 (ROS)，因此氧气的消耗是不可避免的。人体皮肤暴露在太阳紫外线 (UVR) 辐射下会显著增加 ROS 的产生/氧化应激。了解人体皮肤的特性以及自然衰老 (内在衰老) 和光老化 (外在衰老) 是如何通过级联信号通路产生的 ROS 的影响而发生的，这一点非常重要。我们的目标是抵抗或中和 ROS 的损害，以保持良好的皮肤健康。植物制剂作为活性成分，是皮肤病学和药妆品中用于对抗皮肤老化的最大类别之一。一种新兴的植物成分是雌马酚，它是一种存在于植物和食品中的多酚/异黄酮类分子，并通过前体化合物的胃肠道代谢而产生。介绍部分涵盖了氧气、自由基 (ROS)、氧化应激、抗氧化剂、人体皮肤老化、皮肤中的细胞/分子 ROS 事件、类固醇酶/受体/激素作用以及老化皮肤中的遗传因素。本综述主要关注雌马酚 (植物雌激素、抗氧化剂和增强细胞外基质特性) 的特性，以减少皮肤老化，以及其通过减少氧化应激级联事件 (通过各种生化/分子作用和机制来增强人体皮肤健康) 来抗衰老皮肤的影响。
关键词：自由基，氧化应激，抗氧化剂，抗衰老，雌马酚，人体皮肤氧化应激在人类皮肤衰老和真皮损伤中起着重要作用。内在（按时间顺序）和外在（光）衰老的机制分别包括通过氧化代谢产生活性氧 (ROS) 和暴露于太阳紫外线 (UV) 光。光老化取决于太阳紫外线 (UVR) 的暴露和强度。氧化事件和皮肤老化的分子机制包括 DNA 损伤、炎症反应、抗氧化剂生成减少以及基质金属蛋白酶 (MMP) 的生成，这些酶会降解真皮层中的胶原蛋白和弹性蛋白。所有这些事件都会导致皮肤受损并反映老化过程：细胞外真皮基质的破坏、抗拉强度和弹性的丧失、伤口愈合受损、皱纹、老年斑的出现以及肤色的丧失。目标是延缓衰老的开始和/或减缓皮肤结构和外观随时间老化。由于植物化学物质是动物和人类食物来源的成分，具有多酚结构的植物成分因其在治疗人类癌症和其他与年龄相关的疾病（包括皮肤老化）方面的潜在意义和应用而得到了越来越多的研究。属于多酚范畴的异黄酮（植物衍生）分子已被证明可以减少氧化应激。一种重要的新兴异黄酮类分子是雌马酚，它可以降低氧化应激。在皮肤中，雌马酚已被证明可以通过在氧化应激级联的几个不同步骤中直接和下游影响来改善皮肤健康，同时抑制 MMP 的作用并同时刺激胶原蛋白和弹性蛋白。最后，雌马酚有两个主要特性：1) 源于其多酚分子结构的固有抗氧化能力和 2) 其众所周知的植物雌激素活性使其能够减缓皮肤老化。总之，首先介绍了生物学中氧气的一般概念和原理（优点和缺点）、自由基 (ROS)、氧化应激、抗氧化剂、人体皮肤 [内在和外在 (光)] 老化以及细胞和分子 ROS 事件。此外，还介绍了类固醇酶/受体和激素作用以及遗传因素对皮肤老化的影响。然后，本综述的主要部分包括雌马酚的特性及其通过各种生化和分子作用/机制减少氧化应激级联事件对人体皮肤的抗衰老作用。每个部分都是独立的，每个主题都有简短的背景信息，然后是示例/图表，展示所引用研究的人类应用和/或分析。人类的呼吸系统提供依赖氧气的生命呼吸。从大气中转移到血液中的氧气被用于代谢膳食营养物(例如，脂肪、蛋白质和碳水化合物)以产生能量。在细胞有氧代谢呼吸中，葡萄糖通常是用于在细胞线粒体内产生富含能量的ATP分子以维持体内平衡的分子。虽然生物系统依赖于大气中的氧气，但氧气过少或过多都会损害细胞和组织。在这方面，氧气通常被认为是一种Janus气体，在生物系统中既有积极的益处，也有潜在的破坏性副作用。氧参与高能电子转移，支持通过氧化代谢产生大量必需的ATP分子。然而，生物系统和细胞内的许多化学反应不是机器，并且会发生错误，导致产生与氧相关的非常有害的分子或粒子，例如自由基。虽然氧气对生命来说是必不可少的，但它的好处对正常的细胞功能是有代价的。正如Halliwell和Gutteridge (1999)所讨论的，除非电子在有氧代谢过程中以正确的方式转移到氧，否则很容易形成潜在的氧自由基。偶尔电子“逃逸”，而不是完成细胞呼吸循环，氧气可能会变得有毒和诱变。比如单个氧原子不稳定，想束缚一个双原子，形成分子氧(O2)。然而，当这不可能时，这种键的稳定性受到损害，因为只有一对电子被共享，剩下两个不成对的电子(图1)。这种复合物代表超氧化物(O2−)和羟基自由基。由于未配对电子的存在，这些通常被统称为活性氧物种(ROS),这使得它们具有高活性,并且能够进行链式反应，在每个步骤形成另一个自由基。图1. 一些常见活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）的电子结构。每种结构都附有其名称和化学式。红色的“•”表示未配对电子。分子氧（O₂）在失去一个电子后变为超氧阴离子（•O₂⁻）。过氧化氢（H₂O₂）在失去两个电子后变为过氧自由基（•O₂²⁻）。超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase, SOD）将超氧化物转化为分子氧（O₂）或过氧化氢（H₂O₂），随后过氧化氢酶（Catalase, CAT）将过氧化氢分解为水和分子氧（例如：2H₂O₂ → 2H₂O + O₂）。ROS的过量产生会对细胞结构产生有害影响，包括对膜、脂质、蛋白质、RNA和DNA的损害。在这方面，ROS的产生导致了生命系统中的氧化应激机制，这是世界范围内大多数失调、疾病和死亡的原因。最后，众所周知，活性氧与人类皮肤老化、皮肤炎症反应和皮肤癌有关。Kohen和Nyska (2002)指出，ROS参与多种生物现象，如突变、致癌、变性和其他涉及炎症和衰老的紊乱和疾病状态。人体所有主要器官系统，包括皮肤、神经、心血管、呼吸、肾脏、骨骼和免疫等，以及其他多器官疾病，如糖尿病、败血症、抑郁症和创伤，都受到氧化应激的影响。因此，根据大量的期刊报道，ROS的产生代表了导致生物结构和分子中氧化损伤的氧化应激的根本基础。氧化应激可被定义为自由基的产生和身体通过抗氧化剂的中和作用来抵消或解毒其有害作用的能力之间的不平衡。由于自由基(ROS)的发展是不可避免的，人体已经通过建立和维持防御机制来适应这种影响，特别是在人类皮肤中。身体的两大防御系统是自由基解毒酶和抗氧化分子。简而言之，自由基解毒酶系统包括:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶。SOD是一种催化超氧化物(O2−)分解为分子氧(O2)或过氧化氢(H2O2)的酶(图1)。过氧化氢酶是另一种重要的解毒酶，将过氧化氢转化为水和分子氧；它也是可诱导的，因此完成了SOD的作用 (图1)。谷胱甘肽过氧化物酶类似于过氧化氢酶，代表一个将过氧化氢转化为水和氧气的酶家族。值得注意的是，超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶是人体皮肤中重要的抗氧化酶。抗氧化剂是能够阻止自由基和/或ROS从其他原子窃取电子的任何分子。或者换句话说，抗氧化剂是抑制由自由基或ROS促进的反应引起的氧(氧化)损伤的任何物质。抗氧化剂作用于细胞内外。谷胱甘肽和尿酸是人体可以合成的两种分子，是抗氧化剂的内源性来源。谷胱甘肽和尿酸都是人体皮肤中重要的抗氧化剂。许多不同的抗氧化剂来自饮食或外源。最常见的抗氧化剂包括维生素A、C和E。然而，抗氧化剂的其他饮食来源是在许多植物产品中大量发现的类胡萝卜素、硫辛酸和酚类化合物。这些膳食抗氧化剂中的许多被结合到人类皮肤的表皮层和真皮层中。最后，已知暴露于太阳UVR、重金属或其他有毒物质会增加自由基或活性氧的形成，以及与线粒体功能相关的正常代谢氧化不可避免地产生活性氧。因此，没有疾病的健康生活成为一个平衡的问题；生物系统必须有足够的抗氧化剂，随时准备“中和”身体暴露于或产生的各种自由基或ROS。如果失衡发生，那么氧化应激将导致体内平衡无法维持。人的皮肤是最大和最复杂的器官(占总体重的六分之一),其功能是作为物理屏障，保护身体在一生中免受水分流失以及环境损害，例如病原体、化学物质、物理试剂和太阳UVR。此外，皮肤提供基本的生理功能，包括免疫防御、体温调节、来自机械感受器的感觉输入以及内分泌和代谢机制，以维持最佳健康。最后，也是最重要的一点，由于皮肤具有保护性结构和真皮层的生物功能，皮肤的抗氧化防御能力应该比内脏器官更强。皮肤分为三层:1)表皮；2)真皮；以及3)皮下组织 。参见图2，人类皮肤层的基本图形表示。然而，简而言之，由于涉及皮肤特征和老化的结构/功能成分，将仅覆盖表皮和真皮。图2. 显示人类皮肤三层结构的示意图。角质形成细胞（Keratinocytes）是表皮中主要的细胞类型。靠近表皮-真皮交界处的黑色素细胞（Melanocytes）通过提供色素来保护皮肤免受光损伤。在真皮层中，蓝色的水平条表示胶原纤维，而绿色的垂直条表示弹性纤维。表皮是主要的保护外层。角质层(10-30 μm)是逐渐死亡和变平的死亡细胞或角质细胞的最外层。“砖块和砂浆”细胞结构由活角质形成细胞层组成，构成表皮层(100-150μm)及其活性功能的主要部分。表皮-真皮交界处附近的黑素细胞为皮肤提供色素保护(图2)。值得注意的是，与真皮层相比，主要由角质细胞组成的表皮具有更丰富的抗氧化酶，如SOD (125%)、过氧化氢酶(720%)和谷胱甘肽过氧化物酶(60%)。此外，当人类皮肤暴露在紫外线下时，过氧化氢酶有季节性变化(夏季与冬季)，而超氧化物歧化酶的活性保持稳定。此外，生物合成的抗氧化剂谷胱甘肽和尿酸，以及膳食来源的抗氧化剂维生素D和维生素E(生育酚)，在表皮中的浓度比真皮层中的浓度高得多。因此，表皮层含有最高浓度的抗氧化剂，是皮肤抗氧化防御的主要防线。虽然表皮提供了第一道防线，但真皮提供了皮肤的支架或结构纤维。一般来说，真皮是一层致密不规则的结缔组织，厚2-3毫米，构成皮肤厚度的大部分。它包含机械感觉受体、汗腺和油(皮脂腺)腺，以及它的主要保水成分，即透明质酸(负责正常膨压)和维持最佳皮肤健康的支持性糖胺聚糖。主要由细胞外基质蛋白(如胶原蛋白、弹性蛋白等)组成。由成纤维细胞分泌并提供皮肤强度和弹性。弹性纤维网络负责皮肤的回缩和弹性，但它也在组织修复中发挥作用 (图2)。真皮层还含有其他分子，如基质金属蛋白酶组织抑制剂(TIMP)、金属蛋白酶(MMPs)、弹性蛋白酶和许多其他维持皮肤健康的分子。衰老伴随着多个器官的解剖结构和生理功能的逐渐丧失。2050年，美国65岁及以上人口预计将达到8370万，几乎是2012年4310万人口的两倍。据估计，在西方国家，妇女一生中有超过三分之一的时间是在绝经后度过的，目前美国有超过4000万绝经后妇女，约占总人口的18%。随着人类年龄的增长，皮肤变薄、干燥、起皱，随着年龄的增长变得不均匀着色或出现肝斑(日光性雀斑)，并且伤口愈合延迟。具体来说，眼睛和嘴巴周围的皱纹以及沿着前额的皱眉线与不均匀的肤色和肤色的整体丧失(苍白的外观)一起出现。下垂的皮肤和薄的皮肤是由于下面的胶原蛋白和特别是真皮层中的弹性蛋白纤维的损失，所述弹性蛋白纤维提供年轻皮肤的完整、强健和弹性回缩性能。皮肤胶原蛋白和弹性蛋白在30岁左右达到高峰，这与25-30岁左右雌激素产生的高峰相对应 (图3)。据报道，人类皮肤老化的特征包括:在MMP-1酶的作用下，胶原纤维断裂，线粒体活性氧生成增加，氧化应激导致线粒体DNA普遍缺失。此外，SOD在皮肤衰老中的重要性已在SOD缺乏的小鼠中得到证明，其中表皮变薄是由导致细胞衰老的DNA断裂诱导的。图3. 女性随年龄变化的雌激素、胶原蛋白/弹性蛋白的产生以及弹性特性/模式。雌激素水平在女性二十多岁时达到峰值，而胶原蛋白和弹性蛋白的水平大约在30岁左右达到最高值。皮肤弹性（即机械上的“回弹力或恢复力”）在非常年轻的个体（例如10岁）时最强，但随着年龄的增长逐渐下降。这些模式是根据以下文献中的综合数据生成的（Escoffier et al., 1989; Hillebrand, 2010; Jain et al., 2003; Schwartz and Mayaux, 1982; Seite et al., 2006; Uitto, 2008）。皮肤老化的第一个迹象出现在30岁左右，尤其是在绝经后，此时皮肤干燥，皮肤紧致度下降，弹性丧失。事实上，弹性(通过机械性压抑)在年轻(10岁)受试者中最高，随着年龄增长而持续逐渐下降 (图3)。虽然皮肤老化首次出现在30岁左右，但一项重要的研究已经清楚地表明，与年龄相关的皮肤弹性丧失实际上先于可见皱纹的形成。
在胶原蛋白之后，弹性蛋白的重要性是最重要的，因为弹性蛋白的丧失会导致皮肤快速老化。正如Anderson (2012)所讨论的，当一名21岁的女性出现食物过敏反应时，所有的弹性蛋白被选择性破坏，导致皮肤在几年内迅速受损和老化(图4)。值得注意的是，正如Anderson所讨论的，皮肤病学和美容应用中的医疗程序之间没有明确的区别，以帮助患者通过对自己的积极感知而感觉更好。例如，无论一个人是否经历了战争或意外原因造成的皮肤创伤，与经历皮肤老化的人相比，对患者积极自我认知的影响是至关重要的，尤其是如果事件/变化发生在高度可见的身体部位，如面部、颈部、手部和臂部。图4. 一名21岁的女性（左图）因食物过敏反应导致弹性蛋白被选择性破坏，结果在短短几年内（右图，26岁时）出现快速的皮肤损伤和老化，正如Anderson（2012年）报道的那样。图片来源：http://www.telegraph.co.uk/news/newstopics/howaboutthat/8826277/Mystery-condition-makes-woman-age-50-years-in-just-a-few-days.html, 2011年10月14日。皮肤老化可以分为内在和外在机制。内在或时序老化是一种不可避免的现象，包括遗传、代谢和时间流逝等几个因素，其中“修复过程”可能会变得有缺陷。修复过程是衰老的一个重要组成部分，因为DNA及其基因产物(即蛋白质)在最佳皮肤健康中起着如此重要的作用。通过氧化代谢产生的线粒体ROS代表了在随年龄老化中通过有氧细胞化学反应不可避免地产生自由基，导致线粒体损伤、细胞功能改变，并且如果损伤太大，受影响的细胞可能死亡。如果受损的皮肤细胞得不到修复，就会发生突变，导致早衰。另一方面，外在老化是一种可以在一定程度上避免的现象。外部老化是由环境暴露引起的，主要是太阳紫外线辐射(UVR)或来自人工晒黑源的紫外线(UV)光。这就是通常所说的光老化。光老化是长期紫外线照射的结果，由此产生的阳光损害叠加在固有老化的皮肤上。据认为，高达80%至90%的皮肤老化是由于太阳或光老化的有害影响。有不同类型的太阳紫外线(UVC、UVB和UVA)与人类皮肤光老化有关。UVC被臭氧层阻挡，无法到达地球表面。UVA和UVB分别占到达人体皮肤的紫外线辐射的95-98%和2-5%。然而，UVR(尤其是UVB)照射的精确数量和类型取决于许多因素(太阳天顶角，纬度；平流层臭氧水平、污染、天气-云量和高度) (图5)。图5. 太阳辐射光谱及紫外线（UV）对皮肤老化的影响。图中简要描述了UVC、UVB和UVA的特性，特别是它们在皮肤中的穿透深度和可能造成的损害模式。例如，UVC射线不会到达地球表面，因为它们被地球大气层的臭氧层阻挡（Walker等，2003）。到达人类皮肤的紫外线辐射中，UVA占95–98%，而UVB占2–5%（Walker等，2003）。UVB射线穿透表皮细胞，可能损伤DNA，并激活ROS（活性氧）级联反应，导致光老化。UVA射线除了对表皮造成损伤外，还可以更深地穿透真皮层，通过氧化应激和激活MMPs（基质金属蛋白酶）来降解胶原蛋白和弹性蛋白纤维。相较于UVB，UVA对皮肤的细胞毒性更强。UVB(290-320nm)仅占太阳辐射的2-5 %,它能穿透表皮细胞，损害DNA并激活一系列导致光老化的事件。UVA(400-320纳米)占到达地球表面的总紫外线辐射的95-98%。虽然也损伤表皮，但UVA更深地渗透到真皮中，通过氧化应激和激活MMPs来降解胶原和弹性蛋白纤维，因此，UVA比UVB更具细胞毒性。图5总结了光和紫外光(UVC、UVB和UVA)穿透人体皮肤的特征。在暴露于阳光的皮肤区域，如面部和颈部，随着活性氧的产生，细胞活动发生光老化病理变化，导致真皮基质严重分解和抗氧化剂下降。导致光老化需要多少阳光照射取决于一个人的皮肤类型(白皙与深色色素沉着；按照Fitzpatrick的皮肤类型分类)和在没有皮肤保护的情况下长时间暴露于UVR。一项研究表明，最低限度的重复暴露于UVR，相当于每隔一天在中午晒5-15分钟的太阳，足以维持已知降解真皮胶原蛋白和弹性蛋白纤维的MMPs水平的升高。令人惊讶的是，这与内科/内分泌学家建议的保持健康维生素D水平所需的日晒量大致相同。在1998年，在上述数据之前，美国皮肤病学学会基于无可辩驳的事实发布了“安全晒太阳立场”，即紫外线辐射会导致皮肤癌、黑色素瘤和光老化，维生素D可以从饮食或口服补充剂中获得。然而，关于膳食维生素D增加维生素D状态的争议仍然是一个争议，因为:1)在欧洲，低维生素D摄入量和维生素D缺乏或维生素D状态不足的发病率较高；2)将从食物和膳食补充剂中估计的维生素D摄入量与血清25-羟基维生素D浓度进行比较是有问题的，因为只能对群体平均值进行比较，而不能对与个体相关的数据进行比较。因此，远离阳光是一个人可以避免ROS产生和光老化的最好方法。为了说明这一点，图6显示了一个69岁的男子，他开了28年的商用卡车。如图6所示，这个人的左脸(司机一侧)显示出明显的光老化，而右脸(不受UVR影响)显示出最小的光老化(戈登和布列瓦，2012)。这种情况是单侧皮肤萎缩症，并证明了光老化对皮肤健康的巨大影响。图6. 一名69岁男性的照片，展示了外源性老化或光老化的影响。这名男性从事商业卡车驾驶28年，其脸部左侧（驾驶员一侧）显示出明显的光老化迹象，而右侧脸（受紫外线辐射保护的一侧）则表现出较少的光老化。这是光老化引起的单侧皮肤光老化（unilateral dermatheliosis）的一个典型案例。经马萨诸塞医学会授权许可，由E.D. Lephart转载（Gordon和Brieva，2012）。回想一下，皮肤老化不可避免的组成部分是时间性老化或内在老化。在内源性衰老中，通过氧化代谢产生活性氧。所有的皮肤老化特征(如上所述)都与氧化代谢和随后的ROS生成有关，这些特征定义了这一不可避免的现象。由于胶原和弹性纤维的结构和功能对皮肤的最佳健康非常重要，这将是细胞、分子、酶、抗氧化剂和其他调节这些细胞外基质蛋白的成分的主要关注点。从分子到细胞级联，已知ROS的产生导致激活蛋白-1 (AP-1)的激活，激活蛋白-1抑制TGFβ受体，进而阻断降低胶原水平的前胶原合成。同时，AP-1激活:a)刺激降解胶原的基质金属蛋白酶，b)激活NF-κb，这是炎症反应的主要激活剂。炎症反应的激活产生细胞因子或白细胞介素(ILs)，然后在正反馈循环中，刺激ROS的进一步产生。这些途径如图7所示。图7. 通过氧化代谢引起的时间性老化和紫外线（UV）暴露导致的光老化（外源性老化）的细胞/分子信号机制。图中展示了由于活性氧（ROS）生成而导致的氧化应激的级联反应对皮肤损伤和皱纹形成的主要影响，这些损害与人类真皮结构蛋白（胶原蛋白和弹性蛋白）的变化相关。涉及的关键机制包括促炎性转录因子NF-κB（NF-kappaB）和活化蛋白-1（Activator Protein-1，AP-1）作为细胞核转录元素，以及转化生长因子β（Transforming Growth Factor beta, TGF-β）。这些信号通路共同促进了皮肤的老化和结构损伤过程。现在，转到光老化或外在老化，暴露于UVR显示出与内在老化相同的分子-细胞反应(如上所述)，但是影响的幅度被放大，这解释了为什么光老化占皮肤老化的大约80-90%。众所周知，光老化过程中UVR的暴露和活性氧的产生会对DNA、蛋白质、脂质造成损害，并降低皮肤中抗氧化剂的水平 (图7)。例如，螯合在疏水脂质中的维生素E可以吸收来自紫外光的能量，因此在ROS的光保护中起重要作用。然而，暴露在紫外线下会降低主要存在于角质层中的维生素E，而角质层是紫外线诱导光氧化的早期和敏感的体内标记物。此外，人体表皮中的维生素E浓度随着年龄的增长而下降。然而，与此同时，这些事件也与MMPs的刺激和一种称为“成纤维细胞崩溃”的概念有关。在这种情况下，成纤维细胞增加弹性蛋白酶的产生，弹性蛋白酶降解弹性蛋白，进而降低弹性蛋白水平。总的来说，与光老化相关的破坏性作用最初是明显的皱纹，随后是皮肤损伤，如果不治疗，这些损伤是不可逆的。这超出了本综述的详细范围，特别是光老化和ROS产生级联中涉及的分子因素、元素和途径，当然，这些信息在其他地方讨论过。3.3.人类衰老中的皮肤类固醇酶、类固醇激素和类固醇受体众所周知，雌激素通过增加皮肤胶原蛋白、弹性蛋白沉积(弹性)和水合作用来改善皮肤质量和皮肤健康，特别是在绝经后妇女中。还已知:a)雌激素抑制ROS产生和b)抗氧化酶表达通过ERK1和ERK2[MAP]/NFkappaB级联被雌激素刺激。卵巢和皮肤成纤维细胞能够通过芳香化酶从类固醇前体合成雌激素，但卵巢产量在30岁后，特别是在绝经后急剧下降。与未经处理的皮肤相比，含有基于科学的活性成分和/或雌激素或口服激素替代疗法(ERT/HRT)的局部保湿剂已被证明能够改善皮肤老化参数，逆转皮肤老化的负面影响。皮肤中最重要的类固醇受体是雌激素和雄激素受体。雌激素受体(ER)表现为亚型，雌激素受体α(ERα)和雌激素受体β(ERβ；图8)。皮肤和头皮毛发中雌激素受体的主要亚型是雌激素受体β，它也存在于角质形成细胞、成纤维细胞和毛球中。雄激素受体(AR)在真皮成纤维细胞中的表达水平低于ERβ。Pomari等人(2015)最近报道了人表皮角质形成细胞和真皮成纤维细胞中的胞内分泌性类固醇合成和信号传导，包括G蛋白偶联雌激素受体(GPER1)的表达，该受体显然参与两种真皮细胞类型的雌激素信号传导。图8. 老化过程中表皮和真皮层中的类固醇激素酶、类固醇激素和类固醇受体。雌激素受体β（ERβ）是人类皮肤中主要的雌激素受体亚型。显微图显示了ERβ（铁锈色）在表皮中的角质细胞和真皮中的成纤维细胞的染色结果。芳香化酶（Aromatase）也存在于真皮成纤维细胞中，可以将雄激素转化为雌激素（未显示）。同时，成纤维细胞中的5α-还原酶I型酶（5α-reductase type I）将睾酮（T）转化为5α-二氢睾酮（DHT），后者与雄激素受体（AR）结合，对皮肤产生负面影响。例如，通过AR的雄激素激素作用已知能够刺激基质金属蛋白酶（MMPs）的产生并降低伤口愈合能力。相反，通过ERβ的雌激素激素作用已知能够减少MMPs的活性并增强伤口愈合能力。值得注意的是，与ERβ相比，人类皮肤中ERα的表达水平较低（未显示）。尽管ERα的表达在更年期前后没有显著变化，但ERβ的表达水平会下降约15–20%，从而削弱该雌激素受体亚型对皮肤健康的积极作用。以上信息来源于以下文献综合数据（Brincat et al., 2005; Gopaul et al., 2012; Inoue et al., 2011; Lephart 2013a, 2015; Makrantonaki and Zouboulis, 2009; Nitsch et al., 2004; Pelletier and Ren, 2004; Pomari et al., 2015; Thornton et al., 2003）。ER β和雄激素受体在皮肤和头发健康中起重要作用。一般来说，ER β 的激活会增强皮肤、毛发和前列腺的健康，而ER α的激活或通过雄激素受体的激素作用会降低皮肤、毛发和前列腺的健康。Widyarini et al. (2006a) 等人证明了雌激素受体信号保护免受太阳刺激的紫外线辐射诱导的免疫抑制的机制。Markiewicz等人(2013年)使用基因敲除小鼠表明，ERβ以一种独特的方式调节皮肤真皮厚度/胶原沉积。这暗示了雌激素对暴露于紫外线或光老化的保护作用。此外，如Chang等人在(2010) ER激活中所讨论的，使用选择性雌激素受体化合物阻断光老化(通过抑制各种炎性生物标志物，如IL- 1、IL-6和NFkappaB)。最近回顾了 ER β 激活的重要性及其对人类皮肤的有益影响。此外，在人类皮肤的角质细胞和成纤维细胞中发现了雌激素相关受体γ对真皮健康有积极的影响。例如，当ERRγ在皮肤中被激活时，它被认为可以防止肿瘤生长。此外，5α-还原酶存在于成纤维细胞中。这种酶将睾酮转化为更有效的雄激素 5α-二氢睾酮 (5α-DHT)，从而降低皮肤成纤维细胞活力和伤口愈合（图 8）。关于 ROS 的产生，从心血管研究的数据来看，一般来说，雄激素会增加自由基的产生。对同卵双胞胎进行了图像分析，以确定遗传因素如何影响或调节光老化因素的皮肤模式和皮肤损伤。由于每对双胞胎都有相同的染色体 DNA 序列，并且大多数双胞胎在同一个家庭中长大并暴露于相似的环境中，因此可以预料双胞胎之间的皮肤损伤/皱纹严重程度也相似。这正是研究结果。这些发现意味着，同卵双胞胎中的 ROS 生成和氧化应激影响相似。接下来，为了追踪叠加在时间性衰老上的光老化皮肤损伤进展，进行了一项为期 8 年的研究。将每个受试者基线时眼周和脸颊上的皱纹模式与 8 年后观察到的模式进行比较。研究发现，基线时 40 多岁的受试者在 8 年内皮肤损伤的速度明显快于基线时其他年龄段的女性，证实了之前的报告。最后，研究了更年期状态与皮肤损伤率之间的关系。在基线和 8 年之间进入更年期的女性皮肤损伤率最高（增加 95% 以上），这表明激素替代疗法 (HRT) 在更年期 5 年内最有效。因此，衰老可以被描述为一列快速行驶的列车，途中不会有任何停靠点。皮肤老化、前列腺健康变化和男性秃顶都与内在或随时间变化有关，例如激素变化、皮肤暴露于阳光或光老化。图 9 展示了这些老化过程，图中显示了一名女性（面部照片）23 岁和 63 岁的对比。面部对比显示胶原蛋白和弹性蛋白沉积减少、皱纹形成增多和肤色暗沉。图9. 时间性老化和光老化的对比展示。左图为一名23岁白人女性的照片，右图为同一女性61岁时的照片。右图显示了以下皮肤老化特征：下颌线松弛、嘴唇厚度变化、脸颊饱满度下降、皮肤纹理变化、真皮层表现出日光弹性变性（solar elastosis）以及皱纹，同时皮肤颜色暗淡且肤色不均。图片经MedSkin授权转载（Nkengne和Bertin，2012）。因此，减缓皮肤老化速度的目标需要包括生活方式的改变（减少日晒）和治疗（减少 ROS 生成），以延缓受损皮肤元素的发生/发展，从而保持良好的皮肤健康。下文有证据表明，雌马酚是一种新兴植物成分，它通过激素和分子机制降低活性氧 (ROS) 来解决皮肤老化问题，从而提供良好的皮肤健康。雌马酚的特征：化学结构、异构体、代谢和植物来源以及生物作用传统上，雌马酚被归类为多酚化合物，是大豆黄酮（存在于植物和食品中的异黄酮）的代谢物。酚类化合物是一类具有至少一个羟基连接到芳香环的化合物。公众所知的最受关注的多酚分子是白藜芦醇，雌马酚在结构上与之相关。有趣的是，另一种多酚/异黄酮分子染料木黄酮在 20 世纪 80 年代至 90 年代中期得到了深入研究，直到雌马酚假说被提出。雌马酚是一种异黄酮类化合物，具有两个酚环，每个环上都有羟基，可为生物活性提供功能点（图 10A）。虽然内源性雌激素（如 17-雌二醇）是具有环己烷-菲母体化学结构的类固醇，该母体化学结构源自胆固醇，但雌马酚不是类固醇。然而，雌马酚和 17-雌二醇具有相似的化学结构/构象和分子量（C15H14O3 vs. C18H24O2；分别为 242.3 g/mol 和 272.4 g/mol）（图 10A 和 B）。
图10. Equol（A图）和17β-雌二醇（B图）的化学结构、分子式和分子量（MW）。图的上半部分显示了Equol和17β-雌二醇的二维化学结构，下半部分显示了它们的三维化学结构（来源：PubChem）。尽管Equol和17β-雌二醇都含有芳香环，但17β-雌二醇是一种类固醇激素，而Equol不是。此外，Equol在碳3位置（见A图蓝色圆圈）有一个手性中心，因此可以以两种镜像形式存在，称为对映异构体（即S-Equol和R-Equol）。消旋体Equol指S-Equol和R-Equol的等量混合物（Lephart, 2013b）。图中的红色球体表示氧原子，蓝色球体表示碳原子，小的绿色球体表示氢原子。雌马酚在碳 3 处具有手性中心，因此可以以两种镜像形式存在，即对映体（S-雌马酚和 R-雌马酚）。外消旋雌马酚是指 S-雌马酚和 R-雌马酚的精确等量。然而，在人类和动物中，只有 S-雌马酚是由肠道细菌从大豆黄酮转化而来的，而且一些个体能够产生比其他个体更高水平的雌马酚。这些个体被确定为“雌马酚生产者”。“雌马酚生产者”这一术语是一个描述性或任意性术语，指的是食用大豆食品后 S-雌马酚水平保持在 10-20 ng/ml 左右或以上，从而具有保护性健康益处的人类（Lephart，2013b）。豆类、卷心菜、莴苣、豆腐等植物产品以及其他食品和动物产品中也发现了 S-雌马酚。例如，据报道，牛奶中含有 S-雌马酚，而 Frankenfeld (2011) 表明，美国成年人的乳制品消费量与尿液雌马酚水平显著相关。此外，一些数据显示，发酵大豆产品中的 R-雌马酚水平高于 S-雌马酚。值得注意的是，R- 和 S-雌马酚在人体内的代谢似乎相似。因此，无论年龄、性别或地理位置如何，人类都会从不同的植物和食物来源中接触这种多酚/异黄酮化合物，且有科学数据支持看似安全的消费/接触记录。从化学信使和分子角度来看，雌马酚特别令人感兴趣，它对雌激素受体β (ERβ ) 具有亲和力，雌激素受体β在表皮角质形成细胞和真皮成纤维细胞中含量丰富。最近的数据表明，G 蛋白偶联雌激素受体 (GPER1) 在介导雌激素信号的角质形成细胞和成纤维细胞中均有表达。在这方面，迄今为止，尚无证据表明雌马酚与人类皮肤中的 GPER1 结合。然而，雌马酚已被证明能与内皮细胞中的孤儿 G 蛋白偶联受体 (GPR30) 结合，从而激活内皮 NO 合酶 (eNOS)，这对动脉血压有积极影响。因此，雌马酚可能改善内皮功能并降低血压，从而对心血管疾病具有潜在的保护作用。雌马酚还是一种选择性雄激素调节剂 (SAM)，能够特异性结合 5α-二氢睾酮 (5-DHT) 并抑制其在皮肤中的强烈负面作用。雌马酚具有与 ERR γ,结合的能力，这对人类皮肤的抗衰老具有重要意义。此外，当雌马酚与 ERR γ结合时，它会减少炎症并对前列腺和乳腺癌细胞具有抗增殖作用。最后，过去二十年里，关于雌马酚的研究急剧增加，这种多酚分子连同其他植物化合物被广泛应用于个人护理产品中，如皮肤保护剂、美白、抗皱和抗衰老成分，同时还有益于前列腺健康。雌马酚最近引起了研究人员的兴趣，因为它具有强大的抗氧化活性和独特的分子和生化信使特性，有助于治疗与年龄相关的疾病。例如，在植物中，黄酮类化合物和酚类分子等多酚化合物的积累与抗病原体有关。有许多多酚分子可作为抗氧化剂，包括异黄酮类化合物。对多酚化合物的比较研究表明，雌马酚是一种优越的抗氧化剂，在几项体外试验中，其抗氧化能力比维生素 C 或维生素 E 更强。事实上，在最近的一项研究中，当使用三种不同的体外测定法时，雌马酚表现出最高的抗氧化活性之一，并且雌马酚比阳性对照槲皮素和抗坏血酸更有效。最后，与染料木黄酮相比，雌马酚具有更高的抗氧化活性（即对脂质膜等的氧化损伤）。在其他组织部位，雌马酚被证明在牛主动脉内皮细胞中具有显着的抗氧化作用，其中雌马酚可防止过氧化物诱导的细胞死亡。此外，雌马酚通过氧化应激保护猪肺动脉和人肺动脉内皮细胞免受细胞凋亡和血管损伤。雌马酚还显著降低了氧化应激，保护大鼠免受局灶性脑缺血。在食品方面，最近的一项研究检查了冬季储存期间白菜中抗氧化化合物的变化。在白菜中发现的主要抗氧化剂是维生素、黄酮类化合物和酚酸。在所检测的异黄酮类化合物中，雌马酚在白菜中的含量很高，与其他多酚化合物相似，这些多酚化合物可以在白菜储存期间作为抗氧化剂，有助于防止氧化应激。4.2. 雌马酚的亲脂性及其通过储库输送机制渗透到人体皮肤雌马酚的亲脂性通过其辛醇-水分配系数 3.2 来显示，该系数高于其他多酚分子。例如，白藜芦醇的辛醇-水分配系数 = 3.0；染料木黄酮 = 3.0，大豆黄酮 = 2.5。此外，肠道吸收数据支持这一主张，其中雌马酚（无论是 R 型还是 S 型异构体）的吸收水平最高（80-85%），而其他异黄酮类化合物，如染料木黄酮（15-20%）或大豆黄酮（30-40%）。药物输送研究表明，R-雌马酚比 S-雌马酚更稳定，乳腺癌和前列腺癌细胞的体外培养数据表明，R-雌马酚比 S-雌马酚更能发挥雌马酚的化学保护作用。使用氚化外消旋雌马酚渗透到人体皮肤的 Franz 细胞测试显示：1) 经皮吸收和 2) 皮肤含量在表皮和真皮区室之间的分布。如图 11A 所示，[3H]-雌马酚渗透到人体皮肤中，其分布曲线显示，给药后 6 小时出现初始最大峰值通量，随后渗透率下降，单次给药后约 26-28 小时出现第二个较低的峰值通量。值得注意的是，当对氚化外消旋雌马酚的实际表皮/真皮含量进行量化时，表皮含量高于大多数外用化合物或药物的通常含量，这代表了一种不寻常的输送特性。值得注意的是，外消旋雌马酚被隔离到表皮隔室中，最有可能是因为角质形成细胞中雌激素受体亚型 (ERβ ) 丰富，而 S-雌马酚对这些亚型具有高亲和力。因此，局部应用雌马酚随时间推移到达真皮层的表皮“储层”输送机制尚未在其他化合物（如白藜芦醇等多酚分子以及异黄酮、染料木黄酮或局部用药，如 17β-雌二醇）中观察到。雌马酚的这种表皮储层输送机制如图 11B 所示。最后，在经皮吸收研究中，将约 14 nM 外消旋雌马酚（单剂量后）输送到角质形成细胞中，与之前的体外培养结果相似，其中 10 nM 雌马酚的持续暴露显著刺激胶原蛋白和弹性蛋白，同时显著抑制 MMPs 蛋白表达。![]()
图11. [³H]-Equol在人类皮肤中的经皮吸收特性（A图）以及Equol在表皮中通过“储库”机制渗透角质形成细胞并延迟释放至真皮的示意图（B图）。A图：通过[³H]-Equol研究其在人类皮肤中的经皮吸收特性，结果显示吸收曲线在给药后6小时达到初始最大峰值通量，随后下降，并在单次用药后约26-28小时出现第二个较低峰值。研究中使用了从4名个体（2名男性和2名女性，分别为白种人和西班牙裔，年龄35-51岁，每人测试3次）身上采集的人体躯干皮肤，并通过Franz扩散池技术进行测试（Lephart, 2013a）。时间点采集的平均标准误差（SEM）范围为0.005至0.024（未在图中显示）（Lephart, 2013a）。B图：显示典型活性成分与Equol在人类皮肤层渗透的示意图。一些外用真皮配方直接穿透皮肤层（灰色虚线箭头所示），而其他外用配方则无法穿透皮肤层（蓝色虚线箭头所示）。根据Equol在人类皮肤中的经皮吸收特性，其由于对雌激素受体β（ERβ）的亲和力以及角质细胞中ERβ的丰度（绿色虚线箭头所示），被隔离在表皮层中并形成Equol“储库”，以时间释放的方式渗透到真皮中，作用于成纤维细胞，从而促进皮肤的抗衰老效果。雌马酚通过减少级联事件中的氧化应激对人体皮肤产生抗衰老作用ROS 的形成是导致皮肤老化的一个被广泛接受的关键机制。细胞培养（原代或器官型）、分子和基因表达/阵列方法已经研究了雌马酚对氧化应激的影响以及导致皮肤受损的不同级联步骤/事件中的各种生物标志物。然而，由于雌马酚可以表达为异构体，因此当已知此信息时，测试的雌马酚类型（外消旋、S-雌马酚或 R-雌马酚）将在下面注明。在对雌马酚（R-雌马酚、外消旋雌马酚或 S-雌马酚）进行全面研究后，通过 PCR/mRNA 研究量化了人类皮肤基因表达，结果显示只有 3 个基因在 S-雌马酚的作用下表现出最显著的表达，而 16 个基因在 R-雌马酚和/或外消旋雌马酚的作用下表现出最显著的水平（刺激或抑制），这表明，总体而言，R-雌马酚和/或外消旋雌马酚比 S-雌马酚更能有效促进人类皮肤健康。下文以特定标题描述了各种调查的结果，并在图 12 中进行了总结。图12. Equol通过抑制和/或减少活性氧（ROS）以及保护免受氧化应激（OS）对人类皮肤的积极影响总结。基质金属蛋白酶抑制因子（TIMP），基质金属蛋白酶（MMPs），5α-二氢睾酮（5α-DHT），促炎性转录因子NF-kappaB（NFκB），红细胞核因子2相关因子2（Nrf2），雌激素受体β（ERβ），AP-1是核转录因子（Activator Protein-1, AP-1），以及雌激素相关受体γ（ERRγ）。已知氧化应激通过紫外线诱导的信号级联产生 ROS 可导致皮肤老化和皮肤病病理。核因子-红细胞 2 相关因子 2 (Nrf2) 是氧化应激转录反应的主要调节因子，从昆虫到人类，其结构和功能均保持保守。Nrf2 能够诱导多种基因的表达，在细胞防御氧化和外来生物应激源方面发挥着关键作用，这些基因编码解毒酶和抗氧化蛋白，为内皮细胞、皮肤形态发生、伤口修复和皮肤癌提供保护。此外，已知 Nrf2 缺乏或 Nrf2 敲低会导致 UVA 照射的皮肤成纤维细胞或热休克诱导的人类真皮成纤维细胞中的脂质氧化、炎症和细胞外基质蛋白酶表达 [例如 MMP、环氧合酶 (Cox)]。Bottai 等人 (2012) 报告称，17β-雌二醇通过抵消过氧化氢介导的脂质过氧化作用，保护人类角质形成细胞和成纤维细胞免受氧化损伤。此外，研究表明，雌马酚可增加核因子红细胞 2 相关因子 2 (Nrf2)。正如 Jackson 等人 (2014) 所讨论的，分子机制涉及 Nrf2 (转录因子) 从 Keap 1（其细胞质结合蛋白）中释放，随后与抗氧化蛋白和酶基因启动子区中存在的抗氧化反应元件 (ARE) 结合。具体而言，雌马酚可能增加 Nrf2 水平和/或与 Nrf2 基因启动子区中的雌激素反应元件 (ERE) 结合和/或增加其他抗氧化基因的基因表达。为了支持这一观点，Zhang 等人（2013 年）发现，S-雌马酚通过激活雌激素受体和 Nrf2/ARE 信号通路，保护内皮细胞免于过氧化物诱导的凋亡。最后，Froyen 和 Steinberg（2011 年）报道，外消旋雌马酚通过涉及 ER 和 Nrf2 的类似分子机制，增加了外来化合物代谢酶醌还原酶的表达（mRNA 和蛋白质水平）。5.2. 雌马酚作为抗氧化剂，刺激抗氧化/解毒酶并抑制皮肤老化生物标志物目前，很少有体内研究使用雌马酚作为抗氧化剂或抗病剂。然而，Ma 等人 (2010) 检验了染料木黄酮和雌马酚通过抑制氧化应激对雄性和卵巢切除大鼠的短暂性局灶性脑缺血具有神经保护作用的假设。简而言之，这项研究的结果表明，通过饮食补充雌马酚比染料木黄酮更有效，因为它可以降低大脑中超氧化物的产生水平和 NADPH 氧化酶 (NOX) 活性，从而预防大鼠短暂性局灶性脑缺血，而已知超氧化物的产生和 NADPH 氧化酶 (NOX) 活性会增加氧化应激。正如 Ma 等人 (2010) 所指出的，雌马酚是一种比染料木黄酮或大豆黄酮更好的抗氧化剂，这可能有助于解释得到的其他研究支持的结果。Pusparini 和 Hidayat (2015) 在一项双盲人体研究中，研究了大豆异黄酮补充剂（100 毫克/天，持续 6 个月）对产生雌马酚的绝经后女性内皮功能障碍和氧化应激的影响，使用血管细胞粘附分子-1 (VCAM-1) 和一氧化氮 (NO) 作为血管内皮功能标志物，丙二醛 (MDA) 作为氧化应激标志物。作者发现，异黄酮补充剂对产生雌马酚的绝经后女性有益，可降低 MDA 浓度，但不会改善 VCAM-1 和 NO 浓度。因此，这项研究的结果提供了潜在信息，即在膳食中补充大豆异黄酮可降低产生雌马酚的绝经后女性的氧化应激。一项小型人体体外研究报告称，R-雌马酚可保护胃细胞免受氧化应激并诱导细胞死亡。另一项体外研究报告称，外消旋雌马酚可抑制 LPS 诱导的氧化应激，同时增强鸡巨噬细胞的免疫反应。ROS 生成位于氧化应激级联途径的顶端，氧化应激可被视为内在衰老和外在衰老的共同点，分别由氧化代谢和紫外线照射引起。先前的研究已经通过基因表达分析研究了抗氧化剂在 ROS 生成中在皮肤衰老中的作用。如上所述，雌马酚本身就是一种强抗氧化剂。外消旋雌马酚已被证实能刺激人类皮肤中抗氧化酶的基因表达，如 SOD 2 和硫氧还蛋白还原酶 1 (TXNRD 1)。已知 SOD 2 和 TXNRD 1 可防止自由基、氧化应激和紫外线引起的皮肤损伤。除了皮肤研究外，雌马酚还被证实能抑制过氧化物诱导的牛主动脉内皮细胞死亡，表明雌马酚具有显著的抗氧化作用，可中和过氧化氢。此外，Widyarini 等人 (2012) 报道了雌马酚的积极生物活性，包括通过内源性皮肤抗氧化酶血红素加氧酶 (HO)1 发挥的紫外线防护抗氧化作用。血红素加氧酶是脂质过氧化的保护剂，是丝裂原活化蛋白激酶 (MAPK) 通路的一部分，该通路通过 Nrf2/KEAP 1/ARE 通路激活抗氧化基因/酶。此外，外消旋雌马酚刺激了富含 SH 的解毒蛋白的基因表达，如金属硫蛋白-1H 和金属硫蛋白-2H，可防止金属毒性。先前的研究表明，雌马酚对小鼠和人类皮肤的光保护作用依赖于金属硫蛋白。此外，消旋雌马酚被证明可以抑制人类皮肤老化生物标志物的基因表达：S100 钙结合蛋白 (CBP) A8 和 CBP A9，已知这些基因会随着皮肤老化而增加。此外，据报道，消旋雌马酚可以抑制人类皮肤中 1 型 5α-还原酶的基因表达。回想一下，这种酶将真皮成纤维细胞中的睾酮转化为更有效的雄激素 5α-DHT，从而刺激 MMP 并减少组织伤口修复。在人类真皮成纤维细胞的细胞培养中，浓度为 10 nM 的 5α-DHT 具有细胞毒性。在这方面，临床证据表明，真皮乳头细胞中 5α-DHT 的积累与雄激素性脱发有关，其通过诱导 ROS 导致细胞衰老和细胞死亡。先前的研究表明，外消旋雌马酚能够特异性地与 5α-DHT 结合并防止其负面生物作用（如皮肤老化）。最后，雌马酚的积极作用不仅适用于人类皮肤，还适用于前列腺健康。已知 ROS 的产生会损害 DNA、蛋白质和脂质以及其他细胞成分。在人类皮肤中，一种重要的衰老生物标志物是增殖细胞核抗原 (PCNA)。它参与 DNA 修复，已知在老化皮肤中会减少。外消旋雌马酚被证明可以刺激 PCNA 的基因表达，而 PCNA 以其保护皮肤的作用而闻名。一些报告显示，神经生长因子 (NGF) 在细胞存活、通过刺激胶原蛋白促进伤口愈合和皮肤神经再生方面发挥重要作用。众所周知，UVB 照射（阳光/光老化）会降低角质形成细胞中表达的 NGF。Gopaul 等人 (2012) 和 Lephart (2013a) 表明，外消旋雌马酚刺激了人体皮肤中的 NGF 基因表达，这表明 NGF 具有保护皮肤免受氧化应激的作用。AP-1 是一种核转录因子，是氧化应激级联的一部分。它诱导人体皮肤中的 MMP，进而激活胶原蛋白降解。AP-1 还阻断转化生长因子-1 的积极促胶原蛋白作用。Kang 等人（2007 年）报告称，外消旋雌马酚的抗肿瘤作用是由于通过阻断 AP-1 抑制 MEK 信号通路的细胞转化。外消旋雌马酚剂量依赖性地减弱了 TPA 诱导的 AP1 激活，而大豆黄酮在相同浓度下测试时没有发挥任何作用。最后，ER 信号传导已被证明可以防止小鼠移植皮肤肿瘤的生长，这表明 Kang 等人（2007a 年）报道的雌马酚阻断 AP-1 作用的共同机制可能被介导。此外，雌马酚已被证明可以与 ERR 结合，从而增强 ERR γ的转录活性，而 ERR γ 已知可以防止肿瘤生长。雌马酚的前体分子大豆黄酮没有这种作用。此外，ERR γ存在于人类皮肤的角质形成细胞和成纤维细胞中，其作用可能表现出与乳腺癌和前列腺癌类似的有利保护作用。最后，已证明前列腺（和乳腺组织）中的 ERβ 信号传导与炎症减少和肿瘤生长有关。已知 S-Equol 对 ERβ 具有高亲和力，而 ERβ 是人类皮肤角质形成细胞和成纤维细胞中的主要 ER，这种 ER 信号传导机制可防止紫外线照射引起的免疫抑制。S-雌马酚对ERβ的高亲和力可能解释了其独特的局部真皮吸收和“储库”渗透方式，这可能部分解释了其积极益处。促炎转录因子 NF-kappB 已被研究了 30 多年。它是由 Sen 和 Baltimore 于 1986 年首次发现的。NF-kappaB 仍然是一个令人兴奋且活跃的研究领域，它在所有细胞类型中表达并在进化上是保守的。NFkappaB 通过表达细胞因子等多种基因参与氧化应激机制，并在炎症疾病的病理学中发挥重要作用。一些研究人员研究了雌马酚对 NFkappB 的抑制作用。Kang 等人 (2005) 发现，外消旋雌马酚通过阻断小鼠巨噬细胞中的 NFkappB 来抑制肿瘤坏死因子 基因表达，这种抑制作用不依赖于雌激素受体机制。肿瘤坏死因子 是一种参与全身炎症的细胞信号蛋白（细胞因子）。此外，Kang 等人 (2007b) 报道了外消旋雌马酚（通过体内给药）对脂多糖 (LPS) 处理的小鼠的小鼠巨噬细胞中的一氧化氮 (NO) 生成和诱导型一氧化氮合酶 (iNOS) 基因表达具有剂量依赖性抑制作用。NO 合酶 (NOS) 会产生自由基 NO，而 iNOS 过量产生 NO 与动脉粥样硬化、中风、感染性休克和阿尔茨海默病等多种疾病的发展有关。iNOS 基因表达主要在巨噬细胞和 NF-kappB 的转录水平上通过 MAPK 通路和 PI3K/Akt 通路进行调控。众所周知，MAPK 通路参与调控 iNOS 基因表达和 NF-kappaB 活化。在本研究中，外消旋雌马酚抑制了 LPS 诱导的 Akt 活化，也阻断了 LPS 诱导的 NFkappaB 活化。过去二十年中，大量研究揭示了持续氧化应激导致慢性炎症的机制，而慢性炎症又会引发大多数慢性疾病，包括癌症和皮肤损伤。最近对植物来源的多酚分子的研究扩大了潜在治疗手段和治疗方法的前景。有充分证据表明，人体皮肤中的各种促炎标志物会随着紫外线照射而增加。研究表明，外消旋雌马酚可抑制多种促炎生物标志物的基因表达，如白细胞介素-1α (IL-1A)、IL-6、IL-8 和白细胞介素-1 受体 2 以及 COX1 和肿瘤坏死因子受体。已知这些促炎生物标志物会随着紫外线照射和衰老而增加。还已知 ERβ 信号通过 UVB 照射保护表皮细胞因子表达和免疫功能。由于外消旋雌马酚已用于大多数研究调查，外消旋雌马酚中的 S-雌马酚可能通过与角质形成细胞中的 ERβ 受体结合而起作用。这可以解释获得的基因表达结果，其中雌马酚抑制了几种促炎生物标志物。然而，一项通过基因阵列分析检查了人类皮肤中的雌马酚异构体以及外消旋雌马酚的综合研究表明，R-雌马酚和/或外消旋雌马酚是促炎生物标志物的更好抑制剂。这表明有必要进一步研究以确定雌马酚（异构体）抑制促炎标志物的机制。众所周知，氧化应激会直接或间接刺激 MMP 和弹性蛋白酶的产生，进而分解真皮基质中的胶原蛋白和弹性蛋白。两项不同的研究对外消旋雌马酚对这些重要生物标志物人类皮肤基因表达的影响进行了研究。外消旋雌马酚抑制了 MMP 1、MMP 3 和 MMP 9 的基因表达。在人类真皮成纤维细胞的 8 周器官型细胞培养中，外消旋雌马酚使弹性蛋白酶的表达降低了 35%，而强效天然类固醇激素 17β -雌二醇使表达降低了 8.4%。雌马酚抑制 MMP 和弹性蛋白酶的能力对维持主要细胞外蛋白（即胶原蛋白和弹性蛋白）抵抗氧化应激的损伤具有重大影响。由于氧化应激直接或间接激活 MMP，基质金属蛋白酶组织抑制剂 (TIMP) 是抑制 MMP 作用的重要皮肤酶。已知 TIMP 会随着紫外线照射和衰老而减少，从而导致真皮基质降解、细胞生长和存活受损。已知增加 TIMP 表达和激活可阻止 MMP 在造成皮肤损伤方面的负面影响。当使用人类表皮/真皮皮肤等效物在基因阵列中检查雌马酚异构体和外消旋雌马酚时，外消旋雌马酚对 TIMP 1 的刺激最大，其次是 S-雌马酚，而 R-雌马酚根本不刺激 TIMP 1。雌马酚异构体对 TIMP 1 影响的这种表征表明细胞外真皮基质对胶原蛋白保护和维持的调节方式很复杂。胶原蛋白是维持最佳真皮健康的最重要的细胞外真皮基质蛋白。虽然氧化应激通过级联机制降解胶原蛋白并减少真皮层中胶原蛋白的沉积（通过 MMP），但不仅要阻止 ROS 产生的负面影响，还要增强胶原蛋白的沉积。在细胞培养和基因阵列研究中，外消旋雌马酚刺激了 1 型前胶原蛋白和胶原蛋白的水平。当在人类皮肤基因表达实验中检查雌马酚异构体时，外消旋雌马酚对胶原蛋白的刺激作用最高，其次是 R-雌马酚，两者均明显高于 S-雌马酚。就像胶原蛋白的情况一样，氧化应激通过级联机制降解弹性蛋白并减少真皮层中弹性蛋白的沉积（通过 MMP、成纤维细胞塌陷/弹性蛋白酶），因此，不仅要阻止 ROS 产生的负面影响，还要增强弹性蛋白的沉积。胶原纤维提供了皮肤的结构框架，而弹性蛋白则提供了皮肤的“迅速恢复”或弹性，可防止皱纹形成和下垂的快速增加，这是皮肤老化和真皮损伤的标志。在细胞培养和基因阵列研究中，外消旋雌马酚刺激了弹性蛋白水平。令人惊讶的是，与内源性类固醇激素 17β-雌二醇相比，外消旋雌马酚对弹性蛋白的刺激作用更高。在对人类皮肤基因表达实验中的雌马酚异构体进行检查时，外消旋雌马酚对弹性蛋白的刺激作用最大，其次是R-雌马酚，而 S-雌马酚根本不刺激弹性蛋白。图 12 总结了雌马酚在 ROS 和氧化应激作用方面对人类皮肤的积极影响。当将上述雌马酚皮肤生物标志物结果与公众或外行人认知度最高的植物药，即白藜芦醇进行比较时，雌马酚作为外用抗衰老成分/化合物，表现出更好的生化、分子、保护和传递作用机制，可促进和/或改善人体皮肤健康。这很有意思，因为雌马酚和白藜芦醇具有相似的分子量和辛醇-水分配（表明脂溶性）。然而，雌马酚直接结合强效雄激素 5α-DHT，抑制成纤维细胞中的 5α-还原酶，通过与 ERα 相比以更高的亲和力结合 ERβ 充当选择性 SERM 调节剂，并结合和激活雌激素相关受体γ，而白藜芦醇不具备这些特性。这可能解释了为什么雌马酚能够在纳摩尔浓度下刺激人类真皮成纤维细胞培养物中的胶原蛋白，而白藜芦醇需要微摩尔水平才能增加胶原蛋白。此外，雌马酚口服后吸收率高（>80%），而白藜芦醇代谢迅速，这使得这种给药途径从商业角度来看具有挑战性。事实上，雌马酚的膳食补充似乎为减少面部皱纹的临床应用提供了一种有效的给药途径（见下文）。表 1 描述了雌马酚和白藜芦醇在人体皮肤中的化学性质和作用。表1. 比较白藜芦醇（Resveratrol）与雌马酚（Equol）在人类皮肤中的化学特性和作用。CLogP = 亲水性指数；5α-DHT = 5α-二氢睾酮；[nM] = 纳摩尔浓度；[μM] = 微摩尔浓度。在这方面，白藜芦醇是一种已知的 sirtuin 1 (SIRT1) 或抗衰老激活剂，而雌马酚则不是。sirtuins 是一类 NAD+ 依赖性蛋白脱乙酰酶，可调节多种细胞活动，促进细胞存活并延迟或减轻许多与年龄相关的变化，例如防止肥胖动物过早死亡。因此，sirtuins 激活剂可能有益于保护细胞免受压力的基本细胞过程，并可能治疗与年龄相关的疾病并延长健康寿命（见表 1）。在最近的一项研究中，雌马酚与白藜芦醇联合给药增强了内皮细胞中的 SIRT1 表达，表明雌马酚具有独特的有益生物学作用。雌马酚目前用于皮肤治疗，据报道其对基因和蛋白质表达有积极影响（抗衰老、抗氧化和抗炎特性）。最近有研究表明，与 R-雌马酚或外消旋雌马酚相比，ER β激动剂如 S-雌马酚可能具有更佳的皮肤应用益处，然而，这一主张尚未得到现有的人类皮肤基因表达数据的证实。Oyama 等人 (2012) 的一份报告表明，与安慰剂对照组相比，日本绝经后女性服用含有 S-雌马酚的异黄酮膳食补充剂 (12 周) 可减少面部皱纹，且不会产生不良的激素或妇科影响。虽然有充分的证据表明雌马酚具有降低氧化应激的潜力，但仍需要进一步研究以确定雌马酚保护人体皮肤免受 ROS 损伤的确切机制。最后，值得一提的是，多酚分子如何通过膳食补充剂或功能性食品防止氧化应激，从而改善细胞真皮损伤。生物体内的氧气对生命至关重要，但它是有代价的，因为ROS是通过正常细胞功能的氧化代谢产生的。暴露在太阳紫外线辐射下的人体皮肤会显著增加ROS的产生和氧化应激。了解人体皮肤的特性以及皮肤损伤是如何通过ROS产生和氧化应激机制的影响，随着时间性（内在性）衰老和光老化（外在性衰老）而发生的，这一点很重要。这包括一系列涉及各种细胞/分子信号通路的级联事件。然而，众所周知，光老化是人体皮肤病理变化的主要原因，并且取决于太阳紫外线的暴露和强度。氧化应激对皮肤老化的影响包括DNA损伤、炎症反应、抗氧化剂产生减少以及各种信号因子的激活/抑制，最终导致产生基质金属蛋白酶（MMP），从而降解真皮层中的胶原蛋白和弹性蛋白。这种复杂的衰老过程会导致表皮/真皮基质的破坏，而表皮/真皮基质是人体中抗氧化剂含量和免疫防御功能最高的基质。皱纹、老年斑和肤色不均等现象是衰老过程的体现。我们的目标是延缓衰老的发生和/或减缓皮肤随时间老化，保持良好的皮肤健康。植物制剂（Botanicals）作为活性成分，是目前皮肤病学/药妆中用于抗衰老的化合物中占比最大的一种。一种新兴的植物药是雌马酚。雌马酚是一种存在于植物/食品中的多酚类异黄酮分子，是所有人类和动物肠道细菌对大豆黄酮的代谢产物。雌马酚具有降低氧化应激和延长人体皮肤细胞寿命的潜力。本文结合 ROS 生成和氧化应激事件，讨论了雌马酚的特性及其保护特性和生物作用的证据。这些主题包括雌马酚的作用：刺激 Nrf2、抗氧化/解毒酶和细胞外基质蛋白以及 DNA 和组织修复，以及雌马酚对 NFkappaB、促炎生物标志物和 MMP 的抑制。许多植物化学对皮肤的影响仍不清楚，需要进一步研究以阐明它们如何不仅通过局部应用，而且通过膳食补充剂和/或功能性食品来防止皮肤老化和损伤中的氧化应激。https://doi.org/10.1016/j.arr.2016.08.001InnoCosme第九届中国国际护肤技术论坛，将于2025年3月6-7日在上海开幕，旨在汇聚行业精英，深入探讨原料转化与应用、再生医学、皮肤微生态、递送技术等业内关注的热点话题，并结合抗衰、维稳修护等功效，共探产品革新路径，旨在为行业带来新的启示与机遇，共同开创行业发展的新篇章！
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