Nature | Scientific Reports | D-酪氨酸赋予抗皱肽抗黑色素生成的双重功效

D-tyrosine adds an anti-melanogenic effect to cosmetic peptides

Scientific Reports |(2020) 10:262 | //doi.org/10.1038/s41598-019-57159-3

论文信息

标题: D-tyrosine adds an anti-melanogenic effect to cosmetic peptides

发表时间: 2020

发表作者: Jisu Park, Hyejung Jung, Bohee Jang, Hyun-Kuk Song, Inn-oc Han, Eok-Soo Oh

发表机构:

• Department of Life Sciences, the Research Center for Cellular Homeostasis, Ewha Womans University, Seoul, Korea
• Skin QC Institute of Dermatological Sciences, Seoul, Korea
• Department of Physiology and Biophysics, College of Medicine, Inha University, Incheon, Korea

关键词: D-tyrosine, anti-melanogenic effect, cosmetic peptides, melanin synthesis, tyrosinase activity

一句话摘要: 本研究发现，在化妆品肽中添加D-酪氨酸可以减少人体黑色素细胞中的黑色素含量，从而具有抗黑色素生成的效果。

随着人们对美白护肤品的需求日益增长，科学家们不断探索安全有效的美白成分。在这篇论文中，研究人员发现了一种新的化妆品肽——含有D-酪氨酸的肽，它不仅保持了原有的抗皱或抗炎功效，还额外具备了抑制黑色素生成的能力。这一发现为化妆品行业提供了一种新的双功能肽的设计思路。

背景信息

黑色素的合成是一个决定人类皮肤颜色并保护DNA免受紫外线伤害的重要生理过程。然而，黑色素合成的失衡会导致多种色素性皮肤疾病。传统的美白成分，如羟基苯甲酮和熊果苷等，因其副作用而受到限制。近年来，研究者们开始关注生物活性肽，这些肽因其稳定性、易合成性和多样性而在化妆品中得到广泛应用。

问题陈述

尽管生物活性肽在化妆品中的应用前景广阔，但如何在不影响其原有功能的前提下，赋予它们额外的美白效果，仍是一个挑战。

研究目的和意义

本研究旨在探究D-酪氨酸添加到短链化妆品肽末端时，是否能够在不改变肽原有功能的情况下，增加抗黑色素生成的效果。

研究方法概述

研究人员选择了商业化的抗皱肽——五肽-18（pentapeptide-18），通过在其N端或C端添加D-酪氨酸，制备了不同版本的五肽-18。通过对人类黑色素瘤细胞MNT-1和原代黑色素细胞的处理，研究了这些肽对黑色素含量和酪氨酸酶活性的影响。此外，还研究了这些肽在3D人皮肤模型中对表皮基底层黑色素合成的影响。

图 1. 含有末端D-酪氨酸的五肽-18抑制黑色素合成。

论文组织结构

论文首先介绍了黑色素合成的生理意义和与色素性皮肤疾病的关系，然后提出了D-酪氨酸对抑制黑色素合成的潜在作用。接着，通过一系列实验验证了含有D-酪氨酸的五肽-18对黑色素合成的抑制效果，并探讨了这种效果在不同的细胞模型和皮肤模型中的表现。最后，研究人员还检验了D-酪氨酸对其他短链化妆品肽的影响，以及这种改造对肽原有功能的影响。

图 2. 含有末端D-酪氨酸的五肽-18抑制α-MSH和UVB诱导的黑色素生成。

结果

研究结果显示，含有末端D-酪氨酸的五肽-18能够显著降低MNT-1细胞和原代黑色素细胞中的黑色素含量和酪氨酸酶活性。此外，这些肽还能抑制α-MSH处理或紫外线照射诱导的黑色素生成。在3D人皮肤模型中，含有D-酪氨酸的五肽-18同样展现出了抑制表皮基底层黑色素合成的能力。

图 3. 含有末端D-酪氨酸的五肽-18抑制人类黑色素细胞中的黑色素合成。

讨论

D-酪氨酸通过抑制酪氨酸酶的酶活性来抑制黑色素生成。当D-酪氨酸被包含在短肽中时，这种抗黑色素生成的效果得以保留。值得注意的是，D-酪氨酸的添加不仅赋予了五肽-18抗黑色素生成的新功能，还保持了其原有的抗皱效果。此外，D-酪氨酸还能赋予其他短链化妆品肽额外的抗黑色素生成效果，而不影响其固有的功能，如抗炎和抗衰老。

图 4. 含有末端D-酪氨酸的五肽-18降低人皮肤中的黑色素合成。

结论

本研究提供了一种新的双功能化妆品肽的设计思路，即通过在短链化妆品肽的末端添加D-酪氨酸，不仅能够保持肽的原有功能，还能额外赋予其抗黑色素生成的效果。这一发现对于化妆品行业具有重要的实际应用价值，尤其是在开发具有多重功效的护肤产品方面。

图 5. D-酪氨酸赋予短链化妆品肽额外的抗黑色素生成效果。

图 6. D-酪氨酸赋予少于五个氨基酸残基的短链化妆品肽抗黑色素生成效果。

本研究的发现为化妆品行业提供了一种新的双功能肽的设计思路，有望在未来的产品开发中得到应用，为消费者带来更多选择和更好的护肤效果。

Nature | Scientific Reports | D-酪氨酸赋予抗皱肽抗黑色素生成的双重功效

Scientific Reports |
(2020) 10:262 | //doi.org/10.1038/s41598-019-57159-3