Контактное лицо:jerry.he@wecistanche.com

Чанвэй Цао 1,2①, Чжичао Сяо 1,3, Инлун Ву2 и Чангронг Гэ1,*

1 Инженерно-технологический научно-исследовательский центр по переработке продукции животноводства провинции Юньнань,

Юньнаньский сельскохозяйственный университет, Куньмин 650201, Китай; cwylf1111@163.com (CC);jt413171@126.com (ZX)

2 Колледж пищевых наук Сычуаньского сельскохозяйственного университета, Яань, Сычуань 625014, Китай;

wuyinglong99@163.com

3 College of Food Science and Technology, Yunnan Agricultural University, Kunming, Yunnan 650201, China *Correspondence: gcrzal@126.com

проверить наличие обновлений

Получено: 24 февраля 2020 г.; принято: 13 марта 2020 г.; Опубликовано: 24 марта 2020 г.

Цистанхе обладает омолаживающим эффектом.

Абстрактный: Мы регулярно сталкиваемся с основными проблемами при принятии решения о том, что есть, чтобы сохранить молодую и здоровую кожу, определяя здоровую диету и роль диеты в старении. Тема, которая в настоящее время привлекает к себе максимальное внимание, — это способы поддержания здоровой кожи и отсрочкистарение кожи. Кожа является основным барьером, защищающим организм от внешних воздействий.Старение кожипредставляет собой сложный биологический процесс, классифицируемый как хронологическое старение и фотостарение, на который влияют внутренние и внешние факторы. В связи со стремительным прорывом медицины в продлении жизни человека и быстрым ухудшением условий окружающей среды стал актуальным поиск безопасных и эффективных методов лечениястарение кожи. Что касается диеты, как основного способа получения организмом энергии и питательных веществ, люди постепенно осознали ее важность для кожи. Поэтому в этом обзоре мы обсуждаем структуру кожи, проявления старения и возможные механизмы, обобщаем ход исследований, проблемы, возможные направления управления питанием и влияние антиоксидантов пищевого происхождения настарение кожис точки зрения еды и питания.

Ключевые слова: диета; старение кожи; уровень питания; привычки в еде; антиоксиданты пищевого происхождения; против старения

1. Введение

Кожа является органом с наибольшей площадью контакта тела человека с внешней средой и представляет собой барьер, отделяющий организм человека от окружающей среды. Он не только защищает организм от внешних повреждений окружающей среды и предотвращает потерю воды из организма, но и обладает определенным косметическим эффектом [1]. Старение органов происходит на протяжении всей нашей жизни. Как самый большой орган человеческого тела, кожа имеет явные признаки старения из-за возраста, воздействия ультрафиолетового излучения (УФИ) и химического загрязнения. С развитием науки и техники и повышением уровня жизни людей люди обращают больше внимания на старение кожи и пытаются лучше понять его. Многие люди, особенно женщины, тратят значительную часть своих ежедневных расходов на косметику и лекарства для лечения и профилактикистарение кожи. Этот огромный спрос продолжает стимулировать исследования в области профилактики и лечениястарение кожи [2].

Кожа животных состоит из трех слоев, включая эпидермис, дерму и подкожную клетчатку [3] (рис. 1). Во время развития эпидермальные клетки кожи быстро дифференцируются в четыре слоя: роговой слой, зернистый слой, шиповатый слой и базальный слой. Стволовые клетки (СК) и транзиторные амплифицирующие клетки (ТА), расположенные в базовом слое, способствуют регенерации эпидермиса кожи человека. Регенерация эпидермиса и поведение SC регулируются внешними сигнальными путями, такими как сигнальный путь Wnt [4,5]. Дерма относится к части над подкожно-жировой клетчаткой под эпидермисом, которая представляет собой соединительную ткань, состоящую из фибробластов, ответственных за синтез и секрецию коллагена и других матриксных белков (таких как фибронектин, эластин и гликаны) во внеклеточную среду, дающих эластичность кожи, прочность и способность противостоять внешним воздействиям [6,7]. Фибробласты также участвуют в старении кожи [8], канцерогенезе [9], заживлении ран [10], фиброзе [11] и других патологических процессах. Подкожный слой относится к жировому слою непосредственно под слоем дермы, который окружает волосяные фолликулы и играет важную роль в соединении кожи с мышцами и костями, хранении энергии, секреции гормонов и сохранении тепла. Подкожная жировая ткань также участвует в регулировании скорости регенерации волос, балансировке внутренней среды кожи и содействии восстановлению кожи после повреждений и инфекций [12,13].

Старение относится к способности организма приспосабливаться к физиологии и психологии окружающей среды, которая постепенно уменьшается и постепенно приводит к смерти. Он в основном характеризуется накоплением макромолекулярных повреждений, нарушением тканевого обновления, постепенной потерей целостности физиологических функций и повышенным риском летального исхода [14]. Старение вызывается сочетанием внутренних факторов (таких как уровни гормонов, генотипы, эндокринный метаболизм и т. д.) и внешних факторов (таких как ультрафиолетовое излучение, уровень питания, химическое загрязнение и т. д.).Старение кожиможно разделить на хронологическое старение и фотостарение (или внутреннее старение и внешнее старение). Как следует из названия, хронологическое старение кожи происходит по всему телу, а фотостарение происходит на участках тела, подверженных воздействию света [15,16]. Хронологическое старение, вызванное внутренними факторами, происходит естественным образом и его нелегко изменить, но можно отсрочить фотостарение, изменив внешние факторы [17]. Разумная диета и сбалансированное питание являются важными мерами по замедлению старения и продлению жизни. Поэтому в данном обзоре мы кратко познакомим вас с составом кожи, внутренними и внешними изменениями, происходящими во времястарение кожи, and the molecular mechanism, focus on the perspective of food nutrition and review the recent progress in research on diet management, nutrition regulation, and foodborne antioxidants in inducing and delaying старение кожи. Мы надеемся, что наши взгляды обогатят понимание читателем диеты для улучшения старения кожи, а также послужат основой для последующих исследований.

Рисунок 1. (а) Схематическая диаграмма структуры кожи, (б) Схематическая диаграмма структуры кожи после старения. Эта картина представляет собой сравнение изменений между молодой кожей и стареющей кожей.

2. Изменения и молекулярные механизмы старения кожи

2.1. Видимые изменения при старении кожи

Старение характеризуется накоплением макромолекулярных повреждений внутри клеток, нарушением способности стволовых клеток способствовать регенерации тканей и восстанавливать утраченную физиологическую целостность [7]. Хронологическое старение и фотостарение — два процессастарение кожикоторые, хотя и связаны между собой, имеют разные клинические проявления и патогенез (рис. 2). Хронологическое старение обычно появляется после определенного возраста и зависит от таких факторов, как этническая принадлежность, личность и местонахождение кожи. Он в основном характеризуется сухостью кожи, тусклостью, отсутствием эластичности и мелкими морщинами [18]. Гистологические признаки включают эпидермальную атрофию, уменьшение количества дермальных фибробластов и коллагеновых волокон, дряблость, истончение и даже нарушение функции. Основными причинами являются: во-первых, дисфункция СК в кератиноцитах, снижение регенеративной способности стволовых клеток в базальном слое эпидермиса, приводящее к снижению регенерации и репарации кожи, в конечном итоге вызывающее старение [19], во-вторых, за счет накопления При повреждении и старении кожи фибробласты теряют способность изменять форму внеклеточного матрикса или имеют сниженную способность синтезировать и секретировать коллаген или вязкие белки. В-третьих, стареющие фибробласты изменяют внутриклеточный гомеостаз через определенные паракринные механизмы [20,21].

Рисунок 2. Сравнение хронологического старения и фотостарения кожи. На рисунке «个» означает «повышение или увеличение»; «↓» означает «падение или уменьшение»; ДНК=дезоксирибонуклеиновая кислота; ВКМ=внеклеточный матрикс; UVRs=ультрафиолетовое излучение; АФК= активных форм кислорода; ММП=матриксные металлопротеиназы; HA= Гиалуроновая кислота.

Фотостарение вызывается длительным воздействием ультрафиолетового излучения, в основном проявляется морщинами кожи, ее расслаблением, шероховатостью, желтоватым или серовато-желтым цветом, расширением капилляров, образованием пигментных пятен и т. д. [16,19]. На участок фотостарения влияет длина волны ультрафиолетового света, которую можно разделить на категории А, В, С в зависимости от длины волны. УФ-А (320–400 нм) имеет низкую энергию, но сильную проникающую способность, которая в основном воздействует на дерму кожи. Он ускоряет гидролиз кожного коллагена, способствуя выработке матриксных металлопротеиназ (ММР), что приводит к разрушению тканей и прогрессирующей дегенерации кожного внеклеточного матрикса [22–24]. УФ-А также ингибирует синтез гиалуроновой кислоты (ГК), подавляя синтез синтазы гиалуроновой кислоты, тем самым изменяя состав протеогликанов кожи [20]. УФ-В действует на кератиноциты в эпителиальном слое кожи, потенциально вызывает повреждение ДНК и мутацию в кератиноцитах, стимулирует высвобождение растворимых цитокинов из кератиноцитов и заставляет клетки кожи проявлять такие симптомы, как старение, воспаление, апоптоз и канцерогенез [25, 26]. Однако кератиноциты обладают сильной антиоксидантной способностью в ответ на воздействие УФ-В, более устойчивы, чем фибробласты, к летальному воздействию оксидантов и более чувствительны к апоптозу, индуцированному активными формами кислорода (АФК) [27]. Кроме того, стареющие фибробласты кожи вызывают пигментацию и темные пятна, способствуя транскрипции гена меланина [28].

2.2. Молекулярный механизм старения кожи

В последние годы исследователи использовали множество моделей для объяснения молекулярного механизма старения кожи и механизма его смягчения. Эти модели включают старение клеток, окислительный стресс, высокочастотные хромосомные аномалии, мутации одного гена и хроническое воспаление [29]. Мы резюмируем здесь успехи последних лет в исследованиях молекулярного механизма старения кожи, как товарищи.

а. Окислительный стресс. Окислительный стресс играет важную роль в процессах старения кожи и повреждения кожи, и его основной особенностью является повышение внутриклеточных АФК. Окислительный метаболизм кожи и воздействие ультрафиолета приводят к выработке АФК. Накопление АФК вызывает повреждение ДНК, индуцирует воспалительную реакцию кожи, снижает уровень антиоксидантных ферментов, активирует ядерный фактор каппа-В (NF-kB) и белок-активатор 1 (AP-1) для ингибирования выработки коллагена, а также повышает активность матриксных металлопротеиназ для расщепления коллагена и связывающих белков. в дерме, что в итоге приводит к старению кожи [30–33].

б. Повреждения ДНК и генные мутации. В более ранних исследованиях рассматривались механизмы повреждения ДНК, вызванного УФ-излучением, и классифицировались как прямые и косвенные повреждения. Прямое повреждение происходит, когда ДНК поглощает фотон УФ-В, что приводит к перестройке последовательности нуклеотидов, что приводит к делеции или мутации цепи ДНК. При непрямом повреждении молекулы ДНК поглощают УФ-А и способствуют передаче электронов и энергии молекулам кислорода с образованием синглетных ионов кислорода свободных радикалов, вызывая повреждение ДНК [34,35]. Повреждение ДНК можно восстановить с помощью фотолитических ферментов, а повреждение ДНК кожи, вызванное УФ-излучением, можно предотвратить, нанеся солнцезащитный крем [36,37].

в. Укорочение теломер. Теломеры представляют собой небольшой фрагмент ДНК-белкового комплекса на концах линейных хромосом эукариот, которые являются важными компонентами в поддержании целостности хромосом и контроле клеточного цикла. Теломера укорачивается при клеточном делении и тесно связана с клеточным делением и старением [38,39]. Теломераза представляет собой фермент, ответственный за удлинение теломер, и его синтез необходим для поддержания теломер и долговременного выживания организма. Эпителиальные стволовые клетки с короткими теломерами обладают плохой пролиферативной способностью, что можно исправить введением теломеразы. Активный кислород, генерируемый УФ-излучением, вызывает мутацию теломер, гибель или старение клеток. Тем не менее, в некоторых исследованиях высказывается мнение, что взаимосвязь между теломерами и старением может быть спекулятивной и, следовательно, эту взаимосвязь необходимо продемонстрировать [38–42].

д. Роль микроРНК. микроРНК представляют собой тип консервативной некодирующей РНК. Хронический УФ-В изменяет экспрессию белков семейства mir-34 в коже. МиР-34 в клетках дермальных фибробластов человека (HDFs) регулирует клеточную функцию и экспрессию MMP-1, коллагена 1 типа (COL1A1) и эластина. миРНК 378b ингибирует экспрессию мРНК COL1A1, взаимодействуя с сиртуином 6 (SIRT6) в HDF, миРНК 217 регулирует старение фибробластов кожи человека путем прямого нацеливания на ДНК-метилтрансферазу 1, а миР-23a-3p контролирует клеточное старение, нацеливаясь на ферменты, контролирующие гиалуроновую кислоту. синтез. Таким образом, эти исследования показывают, что микроРНК регулируют процесс старения кожи [43–47].

е. Накопление конечных продуктов гликирования (AGE). КПГ представляют собой продукты связывания избыточного сахара и белка, обычно получаемые в результате синтеза в организме и приема пищи. Теория неферментативного гликозилирования старения получила широкое признание у многих ученых. Являясь конечным продуктом неферментативной реакции гликозилирования, КПГ накапливаются в фотостареющей коже, влияют на функцию белков в дерме и способствуют старению кожи [48-50].

ф. Старение из-за воспаления. Непрерывное воздействие УФ-излучения вызывает окислительный стресс в клетках эпидермиса, что приводит к повреждению клеток, окислению жиров и, в конечном итоге, к воспалению клеток. Когда степень воспаления превышает способность макрофагов очищаться, макрофаги также начинают секретировать провоспалительные факторы и АФК для ускорения кожного воспаления и повреждения [51,52]. Благодаря постоянному развитию дерматологии за последние два десятилетия для борьбы со старением кожи стали применяться такие методы, как трансплантация стволовых клеток, гормональная терапия, модификация теломеразы и использование антиоксидантов и ретиноевой кислоты. Однако некоторые из этих методов лечения имеют определенные недостатки и серьезные побочные эффекты. Например, гормональная терапия увеличивает риск рака молочной железы, ретиноевая кислота может вызывать остеопороз, а модификация теломеразы увеличивает риск рака кожи. Таким образом, люди все чаще принимают улучшение состояния кожи с помощью диеты.

3. Диета и старение кожи

Пища – это основа нашей жизни, а диета – это основной способ получения организмом необходимых веществ для роста и поддержания жизнедеятельности. Люди группируются по разным этническим группам, религиям, национальностям и культурам общественного питания. Более 2000 лет назад китайская медицинская книга «Желтые императоры. Внутренняя классика. Су Вэнь» содержала принцип сбалансированной диеты: «пять злаков для питания, пять фруктов для помощи, пять животных для пользы и пять овощей для сытности». фольклор также включает в себя «что есть и что добавить». Современная наука доказала, что несбалансированность питания и неправильные пищевые привычки являются важными причинами старения кожи. Влияние питательных веществ и диетических привычек на старение кожи указано в таблице 1.

3.1. Уровень питания

Питание тесно связано со здоровьем кожи и необходимо для всех биологических процессов кожи от молодости до старения или болезней. Уровни питания и привычки в еде могут восстановить поврежденную кожу, а также могут привести к повреждению кожи. В последние годы ряд людей тесно связали здоровье, питание, привычки в еде и здоровье кожи, кроме того, клинические исследования и эпидемиология успешно совместили питание со здоровьем тканей и органов и подтвердили, что уровни питания и привычки в еде имеют определенную степень зависимости. влияние на здоровье и старение кожи.

Вода является жизненно важным компонентом тела и способствует поддержанию баланса и функции тканей в организме. Вода в организме и клетках в основном выполняет роль питательного вещества, растворителя, транспортного носителя, поддерживает объем тела и регулирует температуру тела [53–55]. Недостаток воды в организме может вызвать обезвоживание тканей и функциональные расстройства (например, старение и воспаление). Кожа не является исключением, и внешний вид кожи на губах и конечностях является прямым отражением состояния влажности тела. Итак, сколько воды каждый день полезно для кожи? Исследования показывают, что лучше пить больше воды, а употребление более 2 л воды в день значительно влияет на физиологию кожи и способствует поверхностному и глубокому увлажнению кожи. Однако воздействие воды на кожу может отличаться от воздействия потребления воды, и эти эффекты очевидны у людей, которые пьют меньше воды [56,57].

Микроэлементы включают железо, йод, цинк, медь и др. и относятся к элементам, содержание которых в организме человека составляет менее {{0}},01–0,005 процента массы тела. Несмотря на то, что микроэлементы менее распространены в организме, они обладают сильным физиологическим и биохимическим действием [58]. Микроэлементы тесно связаны с кожным иммунитетом и воспалением, а гомеостаз ионов меди и цинка у пациентов с псориазом может быть потенциальной мишенью для лечения псориаза [59]. Содержание цинка в коже занимает третье место среди всех тканей и является важным элементом для пролиферации и дифференцировки эпидермальных кератиноцитов кожи [60,61]. Бауэр и др. [62] продемонстрировали, что усиленные диетические комплексы аминокислот, богатых цинком, могут влиять на пролиферацию роговых и межфаланговых кератиноцитов кожи. Однако роль следовых количеств цинка или аминокислоты дополнительно не выяснена. В коже медь участвует в формировании внеклеточного матрикса, синтезе и стабилизации белков кожи и ангиогенезе. Клинические исследования показали, что медь способствует повышению эластичности кожи, уменьшению тонких линий и морщин на лице и способствует заживлению ран [63]. Железо является катализатором биоокисления. Исследования показали, что ультрафиолетовое излучение и содержание железа в клетках кожи женщин в постменопаузе быстро увеличиваются, снижают антиоксидантную способность кожи и приводят к старению [64,65]. Отсутствие селена в рационе ослабляет антиоксидантную способность кожи мышей, индуцированную УФ-В, делая кожу более чувствительной к окислительному стрессу, вызванному ультрафиолетовым излучением [66]. Se-обогащенные белки также важны для развития и функционирования кератиноцитов [67]. Есть некоторые исследования недостатка других микроэлементов и их воздействия на кожу, а также эксперименты с микроэлементами in vitro, которые здесь не описаны.

Дефицит витаминов влияет на здоровье кожи. Недостаток витаминов в организме может вызвать кожные заболевания. Например, недостаток витамина С вызывает такие симптомы цинги, как хрупкость кожи и нарушение заживления ран. Витамины, как ингредиенты антиоксидантной защиты кожи, в основном поступают с пищей, поэтому содержание витаминов в рационе тесно связано с антиоксидантной способностью кожи и ее физиологическими функциями [68–70].

Белки составляют важную часть тканей и органов тела. Их основные физиологические функции заключаются в построении и восстановлении тканей, опосредовании физиологических функций и обеспечении энергией. Все клетки тканей в организме постоянно обновляются, и только достаточное потребление белка может поддерживать нормальное обновление и восстановление тканей. Кожа не является исключением, и обычно считается, что цикл обновления кожи составляет 28 дней. Дефицит белка или его избыточное потребление могут вызывать метаболические нарушения и влиять на физическое здоровье [71]. Чрезмерное потребление растительного белка увеличивает нагрузку на почки, а избыточное потребление животного белка увеличивает риск остеопороза [72,73]. И наоборот, дефицит белка вызывает ряд заболеваний, таких как снижение сопротивляемости, медленный рост, потеря веса, апатия, раздражительность, анемия, худоба и отеки. Страны по всему миру рекомендуют стандартное потребление белка в зависимости от возраста, пола, работы и физиологического периода. Исследования показали, что потребление достаточного количества белка может помочь в заживлении пролежней у крыс, в то время как избыточное и недостаточное потребление белка вредно для заживления язв. Пищевые белковые добавки также могут усиливать синтез клеточного белка и метаболизм [74]. Эффекты пищевого белка и его гидролизованных пептидов улучшаютстарение кожиподробно описаны в разделе 4.1 настоящего документа. Могут быть некоторые другие питательные вещества, которые не обсуждались в этой статье, но влияют настарение кожии нуждается в постоянном дополнении.

3.2. Привычки в еде

Диетические привычки относятся к предпочтениям в отношении еды или питья, являются важной частью культуры питания и зависят от региональных, исторических, культурных, продуктовых и других факторов. Хотя частота дефицита витаминов, микроэлементов и белков в развитых западных странах очень низка, несбалансированное или неполноценное питание также может привести к заболеваниям и старению, тем самым влияя на здоровье кожи. Данные эпидемиологических и экспериментальных исследований свидетельствуют о важной роли диеты и режима питания в патогенезе многих возрастных заболеваний [75].

Употребление табака является одной из основных опасностей для здоровья населения в мире. Миллионы людей во всем мире ежегодно умирают из-за курения, поэтому табак еще называют «ядовитым сорняком». Курение может изменить толщину кутикулы кожи и ускорить пигментацию кожи. Толщина рогового слоя положительно коррелирует с пигментацией и отрицательно с годами курения, и эта пигментация кожи более заметна на верхней губе, чем на деснах [76,77]. Некоторые клинические наблюдения и исследования также показали определенную корреляцию между курением, внешним старением и состоянием лица.старение кожи[78,79]. Кроме того, после косметической хирургии курение может вызвать такие осложнения, как послеоперационные инфекции, замедленное заживление ран и некроз кожи [80]. Хотя мы не можем полностью заключить о вредном воздействии алкоголя на организм, алкоголь и ацетон, образующиеся в результате метаболизма алкоголя, могут способствовать пролиферации кератиноцитов кожи, тем самым повышая проницаемость кожи и нарушая ее барьерную функцию. Алкоголь также влияет на метаболизм триглицеридов и холестерина и влияет на липидный состав кожи [81,82]. Исследования Goodman et al. [83] выявили, что старение вызывает изменения кожи и объема лица и тесно связано с курением и злоупотреблением алкоголем, а степень старения лица увеличивается с количеством и временем воздействия табака и алкоголя. Наоборот, отказ от курения и алкоголя может замедлить старение кожи лица. Нарушение метаболизма алкоголя в аллеле мыши или человека с нокаутом гена альдегиддегидрогеназы 2 (ALDH2) также подтверждает, что алкоголь может вызывать усиление пигментации кожи, хотя последующий механизм действия неясен [84]. Несмотря на то, что есть некоторые исследования взаимосвязи между употреблением алкоголя и кожными заболеваниями, связь между употреблением алкоголя и болезнями необходимо точно определить на основе реальных ситуаций [85].

Диета с высоким содержанием жиров тесно связана с различными заболеваниями, такими как ожирение, диабет, ожирение печени истарение кожи. Исследования с помощью рамановской спектроскопии показали, что потребление жиров с пищей тесно связано с жировой тканью организма и липидным составом кожи [86]. Диеты с высоким содержанием жиров задерживают заживление кожи, способствуя окислительному стрессу кожи и воспалительным реакциям, снижая синтез белка, а также могут вызывать морфологические изменения в коже и повреждение ремоделирования матрикса [87,88]. Псориаз — это системное хроническое воспалительное заболевание кожи, которым страдают 2–5 процентов населения западных стран. Содержание свободных жирных кислот в сыворотке крови является важным параметром, отражающим тяжесть заболеваний, связанных с ожирением. Диета с высоким содержанием жиров привела к увеличению содержания свободных жирных кислот у мышей, что является важным фактором, усугубляющим воспалительный псориаз кожи. Более того, диета с высоким содержанием жиров может способствовать воспалению кожи и раку за счет усиления экспрессии воспалительных факторов и фактора некроза опухоли в коже под действием УФ-В [89–91]. Исследования Zhang и др. [92] показали, что после диеты с высоким содержанием жиров эпидермальный белок, связывающий жирные кислоты (E-FABP) мышей, значительно активизировался в коже, что способствовало образованию липидных капель и активации NLRP3. возбудитель воспаления и значительно увеличивает частоту кожных поражений у мышей. В целом, диета с высоким содержанием жиров в основном вызывает старение кожи, вызывая окислительный стресс кожи, приводящий к воспалительным повреждениям.

Некоторые исследования также показали тесную связь между сахаром и некоторыми методами обработки пищевых продуктов (такими как приготовление на гриле, жарка, выпечка и т. д.) сстарение кожи, и их механизмы связаны с конечными продуктами гликирования кожи. Диета с высоким содержанием сахара, ультрафиолетовое облучение и употребление жареной пищи, приготовленной на гриле, приводят к накоплению КПГ и ускорению старения кожи. Однако строгий контроль уровня сахара в крови в течение четырех месяцев может снизить выработку гликозилированного коллагена на 25 процентов, а пища с низким содержанием сахара, приготовленная кипячением, также может снизить выработку КПГ [93–95]. Когда мышей кормили диетой с контролируемым содержанием углеводов в течение 50 недель, эпидермис и дерма значительно истончались, аутофагия ингибировалась, а воспаление усиливалось. Механически, длительное потребление углеводов мышами способствуетстарение кожипутем активации мишени рапамицина у млекопитающих (mTOR) [96]. Кроме того, считается, что диета с высоким содержанием соли, острая и вегетарианская диета вредна для здоровья кожи. Таким образом, научно обоснованные, разумные, здоровые и разнообразные привычки в еде и употребление некоторых продуктов, богатых антиоксидантами, необходимы для поддержания здоровья кожи.

Таблица 1. Краткое изложение основных эффектов питательных веществ и диеты на старение кожи.

4. Антиоксиданты пищевого происхождения и старение кожи

Согласно свободнорадикальной теории, перекисное окисление липидов, повреждение ДНК и воспаление являются основными причинами старения, болезней и дисфункции кожи. Это привело к медицинской революции, которая сделала упор на антиоксиданты и поглотители свободных радикалов для предотвращения и лечения старения кожи [105,106]. Бескислородные радикалы повсеместно присутствуют в процессе клеточного метаболизма и могут взаимодействовать с ДНК, белками и полиненасыщенными жирными кислотами в организме, вызывая разрывы цепи ДНК и окислительные повреждения, перекрестное связывание белок-белок, перекрестное связывание белок-ДНК. связывание, окисление метаболизма липидов и т. д. АФК могут вызывать различные сердечно-сосудистые заболевания, рак и старение. Окисление in vivo в конечном итоге приводит к старению организма, поэтому экзогенные антиоксидантные добавки, важным источником которых является пища, стали предметом исследований [107]. Поэтому в этом разделе перечислены ключевые исследования влияния природных антиоксидантов, таких как пептиды коллагена, полифенолы, витамины, полисахариды и жирные кислоты, извлеченные из пищевых продуктов, на замедление старения кожи (таблица 2). Некоторые антиоксиданты также извлекаются из пищи, и их влияние на замедление старения кожи изучается путем местного проникновения в кожу in vitro. Однако тогда они не относятся к диете, поэтому здесь они не суммируются.

4.1. Коллагеновый пептид

Коллаген представляет собой полимерный белок длинной цилиндрической формы, основной компонент внеклеточного матрикса (EMC) животных и наиболее распространенный и широко распространенный функциональный белок у млекопитающих, на долю которого приходится от 25 до 30 процентов общего белка; некоторые организмы содержат до 80 и более процентов коллагена, обладающего уникальными физиологическими функциями и широко используемого в пищевой, медицинской, тканевой инженерии, косметике и других областях [108]. Традиционно считалось, что коллаген улучшает здоровье кожи, но более поздние исследования показали, что пептиды коллагена с меньшей молекулярной массой легче усваиваются и оказывают более выраженное воздействие. В то время как коллаген в основном поглощается и утилизируется в виде пептидов у мышей с коэффициентом использования около 50 процентов, пептиды коллагена могут почти полностью поглощаться и утилизироваться организмом [109]. Пептид коллагена представляет собой серию низкомолекулярных пептидов, полученных в результате протеолитического гидролиза коллагена. Из-за их небольшой молекулярной массы, легкого всасывания, противовоспалительных и антиоксидантных свойств пептиды коллагена в последние годы изучались как новые фавориты в качестве экзогенных антиоксидантов для уменьшения старения кожи. Коллагеновые пептиды в основном поступают из кожи животных, костей, сухожилий, мышц и других тканей. Исследования последних лет по пептидам коллагена животного происхождения и другим белковым пептидам, замедляющим старение кожи, представлены в таблице 2. Тем не менее, из-за связанного с этим риска таких заболеваний, как коровье бешенство, ящур и т. д., Религиозные споры о пептидах коллагена животного происхождения, в последние годы люди также оценили влияние неколлагеновых пептидов, таких как пептиды белка грецкого ореха и пептиды белка молочной сыворотки, на замедление старения кожи у мышей [110]. Известны также случаи комбинированного применения протеиновых пептидов и других нутриентов, однако они не были обобщены, так как функции различных нутриентов нельзя различить.

Механически пептиды коллагена и другие белковые пептиды могут облегчитьстарение кожичерез любой из трех путей. Сначала белок или пептид попадает в кровоток после переваривания и всасывания, а затем участвует в фибробластах кожи в качестве предшественника синтеза коллагена, тем самым защищая стареющую кожу. Во-вторых, пептиды коллагена, проникающие в клетки кожи,против старенияэффекты путем удаления АФК из клеток, защиты эндогенной системы антиоксидантной защиты клетки и уменьшения окислительного повреждения и воспалительных реакций в клетках. В третьем пути белковые пептиды, проникающие в клетки кожи, способствуют синтезу коллагена и гиалуроновой кислоты и ингибируют выработку воспаления, регулируя цитокины и активируя TGF-/Smad или другие сигнальные пути, в то время как эти пептиды одновременно также предотвращают деградацию коллагена кожи, ингибируя экспрессию протеаз, таких как белок-1, активирующий ядерный фактор транскрипции (AP-1), MMP-1 и MMP-3.

4.2. Полифенолы

Полифенолы являются вторичными метаболитами растений и широко распространены в овощах, фруктах, чае и других растениях. Благодаря своим очевидным антиоксидантным свойствам полифенолы стали одним из наиболее важных соединений, используемых в косметике и диетической косметологии для борьбы с авитаминозом. В последние годы полифенолы чая, куркумин, флавоноиды, силимарин и виноградный ресвератрол были наиболее изученными полифенолами с антивозрастными свойствами. Полифенолы уменьшают окислительное повреждение и воспаление в коже благодаря своему антиоксидантному и противовоспалительному действию, в основном за счет ингибирования деградации коллагена, увеличения синтеза коллагена и ингибирования воспаления, которое включает регуляцию матриксных металлопротеиназ, цитокинов и сигнальных путей (например, Nrf2, NF-кВ, МАПК и др.) [111,112]. В этой статье перечислены некоторые экспериментальные случаи использования пищевых экстрактов полифенолов для облегчения старения кожи (таблица 2), но большинствопротив старениядействие полифенолов было проверено in vitro посредством местного применения на клетки-мишени кожи. Тем не менее, клиническое применение полифенолов в дерматологии все еще находится в зачаточном состоянии, и сообщений о цитотоксичности полифенолов относительно мало [113, 114].

4.3. Полисахариды

Полисахариды представляют собой полимерные углеводы, образующиеся в результате дегидратации и конденсации нескольких моносахаридов. Благодаря своим фармакологическим эффектам, таким как улучшение иммунной функции, противоопухолевое, антивирусное, антиглюкозное, антиоксидантное, снижение уровня липидов в крови и низкая цитотоксичность, полисахариды являются идеальными функциональными пищевыми и лекарственными активными ингредиентами [115]. Полисахариды были в центре внимания исследований в течение последних пяти лет, и есть несколько отчетов о различных типах полисахаридов. В целом исследования в основном сосредоточены на выделении и экстракции полисахаридов, структурной идентификации, модификации и определении физиологической и фармакологической активности полисахаридов и их производных. Антиоксидантная активность является одним из свойств полисахаридов, особенно с точки зрения облегчения старения кожи. Было обнаружено, что полисахариды, такие как агаризованные полисахариды, полисахариды Lycium, полисахариды водорослей, полисахариды линчжи и полисахариды грибов, облегчают старение кожи. Пищевые полисахариды оказывают положительное влияние на улучшение состояния стареющей кожи. Механически пероральные полисахариды повышают активность антиоксидантных ферментов кожи, удаляют АФК и уменьшают окислительное повреждение. Они регулируют экспрессию Bcl-2, Bax и Caspase-3, активируя Nrf2/ARE и другие пути и ингибируя апоптоз. Наконец, полисахариды ингибируют деградацию коллагена, ингибируя экспрессию таких ферментов, как ММП-1 и ММП-9, поддерживая стабильное соотношение коллагена, восстанавливая структуру кожи и поддерживая содержание влаги в коже [116-121].

4.4. витамины

Многие витамины были проверены на их антиоксидантные свойства. Они могут уменьшить АФК в стареющих клетках кожи до молекул с низкой активностью и уменьшить окислительное повреждение ключевых компонентов клеток кожи. Большинство исследований было сосредоточено на витаминах А, В (В3, В12), Е, D, С, коэнзиме Q10 и липоевой кислоте. Ретиноиды являются наиболее распространеннымипротив старениялекарства, которые использовались (такие как ретиноевая кислота, предотвращающая старение кожи, регулируя гены и MMPs) для лечения и предотвращения фотостарения кожи [97,98]. Было показано, что витамины группы В предотвращают старение кожи, главным образом, путем предотвращения воспаления и пигментации кожи [99]. Витамин С является мощным антиоксидантом, его концентрация в коже тесно связана с биологическими функциями кожи, и его часто используют в качестве положительного контроля в тестах на старение кожи. Он действует как ферментативный фактор и антиоксидант, способствуя синтезу коллагена и устраняя клеточные АФК, чтобы уменьшить старение кожи [100]. Кажется, существует противоречивый вывод о том, что витамин D может облегчать фотостарение кожи, потому что свет не только синтезирует витамин D, но и вызывает старение кожи. Однако исследования показывают, что витамин D может уменьшить повреждение ДНК, воспаление и фотоканцерогенез, вызванные ультрафиолетовыми лучами, и, таким образом, защитить кожу [101]. Комбинация витаминов Е и С может помочь активировать витамины Е, которые защищают кожу от химических раздражителей и УФ-индуцированного раздражения и повреждений, ингибируя перекисное окисление липидов в коже [102, 103]. Коэнзим Q10 — это витаминоподобное вещество, широко присутствующее в мясных продуктах.против старенияфункция была доказана [122]. Однако из-за нестабильности, плохой растворимости в воде и низкой утилизации витаминов при хранении витамины часто используются в сочетании с другими антиоксидантными ингредиентами (такими как коллаген, астаксантин, каротиноиды и т. д.) для усиления их действия.против старенияпоследствия.

4.5. Жирные кислоты

Липиды являются важной частью кожи и тесно связаны с функцией кожного эпидермального барьера, структурой мембраны, балансом внутренней среды и восстановлением повреждений. Старение кожи сопровождается уменьшением содержания жира, в основном из-за снижения способности клеток кожи синтезировать и секретировать жир [123]. Кроме того, количество потребляемых с пищей жиров тесно связано с липидным составом организма и тканей кожи, а недостаточное потребление незаменимых жирных кислот или аномальный жировой обмен приводит к серьезным кожным заболеваниям [86,124]. Омега-3 и омега-6 полиненасыщенные жирные кислоты играют важную роль в качестве кожных барьеров человека, а также имеют определенные эффекты в профилактике и лечении воспаления кожи [104]. Оливковое масло для приема внутрь может уменьшить старение кожи, вызванное хроническим психологическим стрессом, воздействуя на путь NF-B NRF2 у мышей [125] (таблица 2). Было показано, что пероральный 7-MEGATM 500 (продукт, содержащий более 50% рыбьего жира, содержащего пальмитолеиновую кислоту, омега-7) уменьшает вызванный УФ-В и H2O2-окислительный стресс кожи, воспаления, старения и способствует регенерации кожи у мышей [126, 127]. Жирные кислоты, извлеченные из семян W. somnifera, обладают хорошим противовоспалительным действием и оказывают усиленное действие на псориаз за счет снижения высвобождения провоспалительных факторов (TNF- и IL-6) [128]. Ферментированный рыбий жир защищает кожу от старения, ингибируя PM2.5-индуцированные ROS, MMP-s и блокируя путь митоген-активируемой протеинкиназы/активатора белка 1 (MAPK/AP-1) [129]. Влияние пищевых жирных кислот и жирных кислот местного применения in vitro на старение кожи было подробно рассмотрено Wang и Wu [130].

4.6. Другие антивозрастные питательные вещества

В дополнение к вышеупомянутым антиоксидантам пищевого происхождения, которые можно использовать в качестве функционального питания.

ингредиенты для уменьшения старения кожи, также сообщалось о комбинированном использовании различных типов антиоксидантов. В некоторых исследованиях сообщается, что пищевые пробиотики и их продукты также могут замедлять старение кожи. Например, пробиотическая ферментация может повысить активность листьев Agastache rugosa против фотостарения кожи, а некоторые пробиотические экстракты также могут улучшить старение кожи. [131,132]. Могут быть некоторые антиоксиданты пищевого происхождения, которые не упоминались в этой статье и требуют дальнейшего обсуждения.

5. Выводы и перспективы

Старение кожи — сложный и длительный биологический процесс, на который влияют генетические факторы и факторы окружающей среды. Хотя трансплантация стволовых клеток, инъекции гиалуроновой кислоты и ретиноевой кислоты имеют определенные терапевтические эффекты, каждый метод имеет соответствующие недостатки. С повышением требований людей к эффективности, безопасности и долговечности методов лечения профилактика и облегчение старения кожи с помощью диетотерапии стали неизбежной тенденцией. Поэтому, проанализировав и обобщив соответствующую литературу, мы делаем следующие основные выводы:

● Текущее понимание людьми диеты для улучшения старения кожи все еще недостаточно. Хотя нам трудно точно определить, что такое здоровое питание, и количественно оценить взаимосвязь между питанием и старением кожи, которая убеждает общественность, им трудно изменить свой первоначальный образ жизни и диету, даже если люди обладают такими знаниями.

● Вопросы точной количественной оценки эффекта улучшения кожи от каждого приема питательных веществ, а также негативного влияния курения, употребления алкоголя, приготовления пищи на гриле и т. д. на старение кожи все еще нуждаются в решении.

● Функционалпротив старенияингредиенты в пище в основном уменьшают старение кожи тремя способами. Первый,против старенияингредиенты (такие как белковые пептиды и незаменимые жирные кислоты) попадают в кожу в качестве предшественников после переваривания и всасывания и участвуют в синтезе и метаболизме компонентов кожи. Второй,против старенияИнгредиенты уменьшают окислительное повреждение кожи, удаляя клеточные АФК и повышая активность антиоксидантных ферментов. В-третьихпротив старениякомпонент действует как ферментативный фактор и регулирует экспрессию ферментов, таких как MMPs и AP-1, ингибируя деградацию компонентов кожи и поддерживая целостность структуры кожи.

● Ограничения антиоксидантов пищевого происхождения, такие как неустойчивое хранение, низкая биодоступность кожи и плохая растворимость, могут быть улучшены за счет химической модификации, доставки препаратов коллагена и комбинации добавок.

● Только перорального приема недостаточно для улучшения состояния кожи. Сочетание орального и наружного проникновения через кожу должно быть самым безопасным и наиболее эффективным способом борьбы со старением кожи.

● Диета вызывает старение кожи или замедляет старение кожи, и ее трудно просто применить в клинических исследованиях. Хотя, с одной стороны, существуют этические разногласия, с другой стороны, экспериментальный период слишком долог, чтобы контролировать диету добровольцев в течение одного длительного времени, а единообразие условий клинического эксперимента не гарантируется, что приводит к расплывчатым выводам. экспериментальные результаты и недостаточное доверие.

● Улучшение старения кожи с помощью диеты не следует торопить, потому что старение кожи, вызванное диетой, и улучшение характеристик старения с помощью диеты являются долгосрочными процессами. Существует также проблема метаболической переработки пищи и питательных веществ, пока они не достигнут кожи. Им предстоит пройти долгий путь, и в этом процессе предстоит еще многому научиться.

Вклад авторов: CC и ZX написали рукопись, их вклад в эту статью одинаков; CG и YW пересмотрели рукопись. Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Финансирование: эта работа финансировалась учеными Юньлин из провинции Юньнань (до CG). Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.