论文研读 | 麦角硫因 : 一种强大的天然抗氧化剂

近年来，人们对健康和美容的关注度增加，皮肤老化和化妆品行业的变化使得安全有效的原料更受青睐.

麦角硫因（Ergothioneine，EGT）因其具有抗氧化、抗老化、抗UV等多种功能，而备受关注。

这次所长解读的这篇论文系统介绍了麦角硫因的成分、性质及其抗衰优势，一起来探讨一下吧。

麦角硫因是一种含硫的小分子组氨酸衍生物，最早于1909年从感染麦角菌的黑麦中分离并命名。

它是由一些细菌和真菌合成的，易于被人体吸收。

1.独特的化学结构：

EGT（2 - 巯基组氨酸三甲基甜菜碱）是L - 组氨酸的三甲基甜菜碱，其咪唑环C - 2处有一个互变异构的巯基/硫酮基团。

与其他水溶性硫衍生物不同，如谷胱甘肽（GSH），EGT的氧化还原化学是自发的，这是因为其巯醇互变异构允许氧化形成二硫键——互变异构平衡，这可能是其具有强大的自氧化抗性的原因。

麦角硫因在细胞内的代谢

2.抗氧化作用：

在体内，EGT通常主要以硫酮状态存在，随时准备通过捕获自由基（HO•、1O2•、O2•−和•NO2）发挥抗氧化作用，随后被还原为巯醇状态。

EGT的再生循环与GSH / GSSG氧化还原对紧密相关，在体外10mM GSH存在的情况下，EGT水平基本稳定。

3.金属离子螯合能力：

作为人体必需的微量元素，铜和一些过渡金属（如锌和铁）在氧化还原反应中起着重要作用。

但异常水平的铜会导致DNA、蛋白质和脂质的氧化损伤并诱导细胞凋亡和病理变化。

EGT可以迅速螯合铁、铜等金属离子，生成稳定的复合物，而不发生芬顿反应，从而保护DNA和蛋白质免受铜诱导的氧化损伤。

1.抗氧化能力：

麦角硫因(EGT)在非常低的浓度（纳摩尔）下就具有很强的抗氧化能力，能清除各种活性氧和氮物种以及自由基产生剂，如羟基、超氧化物、DPPH、ABTS、过氧亚硝酸盐自由基等。

此外，它还能提高其他抗氧化物质的稳定性，如与谷胱甘肽（GSH）协同作用，提高GSH水平，加速GSH和GSSG循环，促进还原型GSH的产生。

2.抗衰作用：

皮肤衰老是年龄和外部因素影响的最直观表现。

皮肤衰老的原因大致可分为外源和内源衰老两个方面。

外源衰老主要是由于环境因素，如紫外线和污染等导致的细胞损伤或过早衰老；内源衰老则反映了随着年龄的增长，细胞免疫防御机制的能力下降和自我更新能力的减弱。

麦角硫因参加NAD+代谢的机制

在这个过程中，线粒体中的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）和NADPH在细胞抗氧化系统、能量代谢和电子传递中起着关键作用。

麦角硫因（EGT）可以调节NOXs、NADH氧化酶和GSH - Px，促进NADH转化为NAD +并储存在线粒体池中，减少ROS的潜在产生，激活SIRTs、PARP - 1等，从而延缓细胞衰老，增强修复能力。

3.抗炎和免疫调节作用：

氧化应激或体内环境因素常诱导免疫系统应激，引发炎症反应和病变。

麦角硫因（EGT）作为身体抗氧化系统的一部分，可以作为一种后备手段，在损伤部位特异性地积累并发挥作用。

麦角硫因的抗炎机制

它可能通过激活MAPK基因级联，调节和控制TNF - α、NF - κB和IL - 6等细胞因子，对炎症反应相关酶（如MMP - 1、NOXs）的活性产生相应的调节作用，从而抑制炎症。

此外，麦角硫因（EGT）还可能参与免疫调节，作为Toll样受体激动剂，在免疫细胞中发挥独特的作用。

4.对皮肤屏障的保护作用：

皮肤由表皮、真皮和皮下组织组成，形成一个完整的屏障。

麦角硫因(EGT)可能通过调节RUNX1、下调炎症因子IL - 33的产生、减少炎症标志物的生成等方式，间接调节细胞凋亡，促进皮肤屏障功能的更新。

麦角硫因的皮肤屏障机制

5.对UV暴露的保护作用：

紫外线暴露是导致皮肤损伤和衰老的重要因素之一。

麦角硫因（EGT）具有吸收UV的能力，其吸收光谱在UV范围内，摩尔消光系数为1.4×104M−1·s−1，最大波长为257nm，与常见的防晒霜成分相似。

此外，它还能通过抗氧化和减轻炎症的作用，保护皮肤免受UV诱导的损伤，抑制黑色素的生成，减少皮肤胶原合成的减少和基质金属蛋白酶活性的降低，是一种天然的抗氧化剂和有效的抗光老化剂。

6.抑制黑色素生成：

黑色素是皮肤中的天然屏障，但过多或过少的黑色素都会导致皮肤问题。

麦角硫因（EGT）可能通过其独特的结构（硫取代的咪唑环）抑制黑色素的生成或去除黑色素。

麦角硫因与各类蛋白的结合

它可以与多巴醌反应形成无色共轭物，并且其硫原子以硫酮形式存在，这可能使其抑制机制与其他酪氨酸酶抑制剂（如硫醇）不同。

此外，麦角硫因（EGT）还可以结合到游离酶的底物位点和酶 - 底物复合物的不同底物位点，抑制酶的活性，从而减少黑色素的生成。

麦角硫因在抗衰方面具有良好的发展前景，主要体现在以下几个方面：

天然抗氧化剂：麦角硫因是一种天然存在的抗氧化剂，具有很强的抗氧化能力，能有效清除自由基，保护细胞免受氧化损伤。

多效生物活性：除了抗氧化作用，麦角硫因还具有调节免疫、抗炎等生物活性，能够从多个方面发挥抗衰作用。

安全性高：作为一种天然存在于人体中的物质，麦角硫因相对安全，副作用较小。

化妆品应用潜力：因其独特的抗氧化能力和稳定性，麦角硫因在化妆品中具有广泛的应用前景，可以用于开发各种抗衰护肤品。