2024年12月31日，中国中医科学院中药研究所王继刚教授团队联合中国农业大学营养与健康系朱银华副教授在Aging Cell上发表题为“Identifying ENO1 as a protein target of chlorogenic acid to inhibit cellular senescence and prevent skin photoaging in mice”的文章。绿原酸显著抑制UVA诱导的人真皮皮肤成纤维细胞（HDF）衰老。基于活性的蛋白质谱分析（ABPP）揭示ENO1是绿原酸在HDF细胞中的直接靶点。机制上，绿原酸共价结合ENO1，并通过抑制ENO1蛋白的活性来阻断糖酵解途径来阻止UVA诱导的细胞衰老。

研究背景

1、光老化是由于皮肤长期暴露于紫外线（UV）辐射引起的皮肤老化过程，与皮肤癌的发生密切相关。

2、现有的防止或治疗皮肤光老化的方法（如药物疗法、化学剥脱、微波疗法和激光疗法等）只能在一定程度上缓解光老化，且都有各自的缺陷。

3、绿原酸是一种重要的生物活性膳食多酚，具有抗氧化和免疫调节作用，能够减少ROS产生和炎症细胞因子释放。然而，绿原酸在防止皮肤光老化中的具体机制尚不明确。

研究方法

1、使用ABPP技术筛选绿原酸在衰老HDF细胞中的蛋白靶点。首先设计并合成了绿原酸化学探针（绿原酸-P），通过点击化学反应与荧光染料或生物素结合，用于标记其结合蛋白。

2、通过一系列实验验证绿原酸与ENO1的相互作用，包括pull-down实验、细胞热转移分析（CETSA）、免疫荧光染色和LC-MS/MS分析。结果表明，绿原酸通过Cys399残基与ENO1共价结合。

3、使用MicroScale Thermophoresis（MST）和位点定向突变技术进一步验证绿原酸与ENO1的结合位点。MST结果显示，绿原酸与野生型ENO1的亲和力（Kd = 20 μM）远高于突变蛋白（Kd = 130 μM）。

实验设计

1、绿原酸在体外实验中有效防止了UVA诱导的HDF细胞衰老，表现为减少SAβ-gal染色阳性细胞比例、降低ROS水平、抑制p16和p21蛋白表达以及减少炎症因子TNFα和IL-6的释放。

2、在小鼠模型中，绿原酸显著减轻了UVR诱导的皮肤光老化现象。具体表现为减少皮肤皱纹、改善皮肤弹性、减轻表皮角化过度和真皮炎症浸润。

3、通过蛋白质组学分析，绿原酸处理后，UVR上调的糖酵解相关蛋白被下调，进一步证实了绿原酸通过抑制ENO1活性来抑制糖酵解途径，从而延缓细胞衰老。

结果与分析

1、绿原酸显著提高了ENO1蛋白的热稳定性，并通过Cys399残基与ENO1共价结合。

2、绿原酸抑制了UVA诱导的HDF细胞中ENO1的酶活性，减少了糖酵解产物NAD+/NADH比率的增加，降低了乳酸脱氢酶（LD）和丙酮酸（PA）水平。

3、在小鼠模型中，绿原酸显著减少了皮肤皱纹评分，改善了皮肤病理特征，并降低了血清中TNFα、IL1β和IL6的水平。

总体结论

1、绿原酸通过抑制ENO1活性，阻断糖酵解途径，从而有效防止UVA诱导的细胞衰老和皮肤光老化。

2、这项研究首次揭示了绿原酸在抗衰老细胞中的蛋白靶点和作用机制，表明绿原酸作为一种天然多酚，具有显著的抗皮肤老化潜力。未来的研究应继续探索绿原酸的作用机制，并优化其浓度和给药时间，以推动其在临床中的应用。

文献链接