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浙江中医药大学丁滨团队揭秘:鞣花酸如何神奇治愈雄激素脱发?

来源 2024-07-03 15:01:47 医疗资讯

雄激素性脱发(AGA)是一种广泛存在的进行性脱发疾病,其显著特征为毛囊逐渐缩小,常见于青春期个体。据研究,AGA至少影响80%的男性和50%的女性,且对受影响者的心理健康及整体生活质量构成显著影响。在AGA的发病机制中,二氢睾酮(DHT)作为一种高效的睾酮衍生物,扮演着关键角色。

目前,局部使用米诺地尔及口服非那雄胺(Fin)已被美国食品药品监督管理局(FDA)广泛认可,作为AGA的主流治疗手段。然而,长期应用这些药物可能伴随头痛、多毛症、皮肤刺激及红斑等副作用。鉴于此,寻求具备较少副作用的新型天然产物,以优化DHT的调控效果,显得尤为重要。

芍药(PL)在中医领域拥有广泛的应用背景,传统医学文献中明确显示PL具有强化精血及促进头发生长的显著效果。此外,经科学研究证实,PL能够通过降低炎症水平和睾酮含量,有效促进AGA小鼠的毛发再生。鞣花酸(EA)作为从PL中提取的一种多酚化合物,在多种皮肤疾病模型中表现出了卓越的抗氧化、抗衰老及抗炎特性。然而,目前关于EA是否具备治疗AGA的潜力以及其具体作用机制,尚待进一步的科学研究与验证。

日前,一篇名为“Ellagic acid inhibits dihydrotestosterone-induced ferroptosis and promotes hair regeneration by activating the wnt/β-catenin signaling pathway”的文章探讨了EA治疗AGA的相关作用机制。

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图1 论文首页

EA治疗能促进AGA模型小鼠毛发生长

研究通过给小鼠腹腔注射DHT构建AGA模型,并分别通过灌胃给予EA或Fin(图2A)。结果显示,EA治疗显著改善了DHT诱导的毛发再生缓慢现象(图2B)。此外,EA治疗使得EAL和EAH组小鼠皮肤中毛囊的数量显著增加(图2C)。同时,EA治疗有效地逆转了DHT诱导的小鼠血清ALT(图2D)和AST(图2E)水平的升高。鉴于高DHT水平和AR过表达是AGA启动和发展的两个主要触发因素,研究进一步测量了血清DHT含量(图2F)和毛囊AR表达水平(图2G)。结果表明,EA治疗显著降低了DHT含量和AR表达水平,有效地促进了毛发生长和毛囊再生

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图2 EA对AGA小鼠模型毛发生长和卵泡再生的影响

EA治疗通过预防DPC铁死亡来改善AGA

在针对DHT组小鼠的研究中,研究观察到其血清及皮肤组织样本中铁含量显著上升。与之形成对比的是,经过EA和Fin处理的小鼠,其因DHT诱导而异常升高的血清(图3A)和皮肤(图3B)铁水平得到了显著抑制。此外,EA处理有效改善了小鼠皮肤中由DHT诱导的异常GSH(图3C)和MDA(图3D)水平。

进一步分析发现,DHT处理导致了小鼠皮肤中GPX4和SLC7A11的表达水平降低,并伴随着4-HNE修饰蛋白质水平的上升。然而,在EA处理的组中,GPX4和SLC7A11的表达水平得到了显著恢复,并且4-HNE加合物的水平也有所降低(图3E、3F)。

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图3 EA治疗对AGA模型小鼠的DHT诱导的背侧皮肤铁死亡的减弱作用

为了验证上述结果,研究者的进一步实验表明,EA处理有效地逆转了由DHT处理所引发的细胞GSH水平下降(图4B),同时抑制了MDA(图4A)以及脂质过氧化水平的异常升高(图4C、4D)。此外,蛋白质印迹分析的结果(图4E)进一步揭示,EA给药显著增加了SLC7A11(图4F)和GPX4(图4G)的表达量,同时有效地降低了4-HNE蛋白的表达水平(图4H)。

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图4 EA抑制DHT诱导的DPC铁死亡

EA通过激活Wnt/β-catenin信号通路抑制铁死亡

Wnt/β-catenin通路在铁死亡的调控中扮演着重要角色。因此,该研究聚焦于EA对β-Catenin的调控机制。通过分子对接分析,研究者发现EA可能与β-Catenin催化中心结构域中的AGR486、GLN530和GLU529残基形成氢键(图5A)。为进一步验证EA与β-catenin之间的相互作用,研究采用了CESTA技术。与DMSO处理相比,EA处理显著改变了β-连环蛋白的热稳定性,从而证实了EA与DPC裂解物中的β-catenin的结合。

此外,研究还对不同组小鼠背部皮肤中Wnt5a和β-catenin的表达水平进行了对比研究。结果显示,EA能够显著恢复DHT诱导下Wnt5a和β-catenin表达的下调(图5B、5C)。同时,研究还观察到DHT处理降低了DPCs中Wnt5a和β-catenin的表达,并抑制了β-连环蛋白易位到细胞核中,但EA处理有效改善了这一作用(图5D)。

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图5 EA通过激活Wnt/β-连环蛋白信号通路来抑制铁死亡

EA保护DPCs免受DHT诱导的线粒体功能障碍

DHT诱导的线粒体功能障碍对头发生长周期会产生显著影响。研究观察到DHT组小鼠线粒体出现明显的形态变化,包括嵴的丢失。然而,通过高剂量的EA治疗,能挽救了由DHT引起的线粒体形态变化(图6A)。此外,EA不仅逆转了DHT导致的线粒体ROS过量增加(图6B),还显著减少了Fe2+的积累(图6C)。PGC-1α作为一种关键的转录共激活因子,在线粒体抗氧化过程中发挥着重要作用。结果表明,EA处理有效恢复了DHT对PGC-1α表达的抑制作用(图6D)。

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图6 EA对DHT诱导的线粒体损伤具有保护作用

结论

总之,EA在针对DHT诱导的AGA具有显著效果。该研究首次揭示,EA通过激活Wnt/β-catenin信号通路,进而介导PGC-1α的表达,从而有效缓解DHT诱导的铁死亡,EA展现出了作为AGA治疗候选药物的巨大潜力。

参考文献:

Fu H, Li W, Liu J, Tang Q, Weng Z, Zhu L, Ding B. Ellagic acid inhibits dihydrotestosterone-induced ferroptosis and promotes hair regeneration by activating the wnt/β-catenin signaling pathway. J Ethnopharmacol. 2024 Aug 10;330:118227. doi: 10.1016/j.jep.2024.118227

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