近日,中心夏庆友教授团队在国际知名综合性期刊 《Research》(中科院一区Top)发表了题为 "A Silk-Derived Dual Peptide System Suppresses Skin Photoaging by Inhibiting PDGFRβ-Mediated Cellular Senescence and TRPV4-Mediated Melanogenesis" 的研究论文。该研究首次从分子、细胞和人体临床层面系统揭示了蚕丝蛋白酶解产物抗皮肤光老化的关键功能肽及其受体靶向机制,并提出了"丝肽网络(Silk Peptides Mesh,SPM)"的多组分协同作用新范式。

皮肤光老化是由紫外线辐射引起的一种常见皮肤退行性变化,表现为色素沉着、屏障受损、弹性下降等特征。现有干预手段往往伴随皮肤刺激等副作用,亟需开发兼具高效性与安全性的新型生物活性成分。蚕丝蛋白在中国传统医学中长期用于皮肤护理,但其抗光老化的分子机制及关键活性成分一直未能得到科学阐明。针对这一领域空白,研究团队开展了系统研究。
一、利用多组学策略从蚕丝酶解产物中鉴定出两大核心功能肽
研究团队通过比较不同酶解与提取工艺,优选出木瓜蛋白酶水解法制备蚕丝蛋白活性肽库,并利用肽组学分析从蚕丝酶解产物中鉴定出百余种肽段。结合转录组学和网络药理学分析,研究确定了两个关键功能肽分子:源自丝氨酸蛋白酶抑制剂Seroin 1的SO1肽和源自丝胶蛋白Sericin 1的SC1肽。分子对接、分子动力学模拟及微量热泳动实验证实,SO1能够特异性结合PDGFRβ受体,SC1则以高亲和力靶向TRPV4受体。
二、阐明SO1与SC1抗光老化的精准信号通路
机制研究表明,SO1肽通过靶向PDGFRβ受体,抑制NF-κB/ERK/SASP细胞衰老信号轴,显著降低UV诱导的多种衰老标志物及炎症因子表达,有效阻断细胞衰老进程。SC1肽则通过靶向TRPV4受体,干扰MITF转录因子活性及其下游黑色素合成关键基因的表达,从源头抑制UV诱导的黑色素过度生成。受体敲低实验进一步证实,PDGFRβ与TRPV4分别是SO1和SC1发挥生物学功能的必要介导因子。
三、提出"丝肽网络(SPM)"新范式,揭示多肽协同增效机制
研究团队利用网络药理学方法,构建了包含多种活性肽、多种靶标受体及多条信号通路的复合互作网络——SPM模型。在该网络中,SO1与SC1作为代表性核心功能肽,分别主导抗衰老抗炎和抑制黑色素生成的调控,二者联用在多项体外实验中均表现出优于单肽使用的协同效应,实现了对光老化表型的多维度、全方位改善。
四、完成人体临床功效验证
在安全性评估基础上,研究团队进一步开展了临床功效研究。结果显示,含SO1/SC1双肽组合的面霜在多项光老化相关皮肤指标上均有显著改善:皮肤水合度提升,经皮水分流失降低;皮肤粗糙度和鳞屑指数下降;皮肤亮度显著升高,黑色素水平降低;皮肤弹性改善,紧致度增强。敏感性测试进一步表明,双肽配方可有效增强皮肤屏障功能。
五、研究意义与展望
该研究实现了天然产物护肤研究从传统的"单一分子靶向"思维向"多组分网络协同"新范式的转变。正如蚕茧以纤维蛋白提供结构支撑、以丝胶等活性蛋白构筑生物防护屏障的双重防御体系,源自蚕丝的SPM网络也为人类皮肤光老化防护提供了更全面、更温和的系统性解决方案。这一理论框架不仅为蚕丝蛋白在现代化妆品和皮肤医学领域的应用提供了科学基础,更为未来基于多活性肽组合的精准护肤产品开发指明了方向。
中心博士后孙悦婷、讲师张权为该论文共同第一作者,夏庆友教授为通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金、重庆市自然科学基金和中央高校基本科研业务费等项目的资助。
论文链接:https://doi.org/10.34133/research.1255