其他

幫細胞塗防曬劑

科學家利用人工合成黑色素來保護皮膚,避免受太陽輻射傷害。

撰文/塞達卡(Matthew Sedacca)
翻譯/王心瑩

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幫細胞塗防曬劑

科學家利用人工合成黑色素來保護皮膚,避免受太陽輻射傷害。

撰文/塞達卡(Matthew Sedacca)
翻譯/王心瑩


在炎熱的夏季,很多人覺得需要塗抹更多防曬劑,避免太陽輻射的紫外線傷害皮膚。不過,科學家可能找到一種新方法來阻絕有害射線:利用奈米粒子模擬黑色素(melanin),可從細胞內部保護皮膚。假如證實有效,便能以此方法為基礎發展出更好的局部防護,也有機會為一些皮膚疾病找到療法。


黑色素是身體抵擋紫外線最主要的天然防線,可避免DNA受損。表皮下的特定細胞會分泌黑素體(melanosome),負責合成、儲存並運送黑色素。皮膚的角質細胞(keratinocyte)吸收這些結構,在細胞核周圍形成保護罩以阻擋紫外線。但是白化症和白斑病患者的黑色素合成機制有缺陷,因此極易受紫外線傷害。


為了人工合成黑素體,美國加州大學聖地牙哥分校的研究人員把多巴胺(在腦中和身體其他部位傳遞訊息的化學物質)浸入一種鹼性溶液。這個步驟可製造出類似黑色素的奈米粒子,其外層和核心是聚多巴胺,這是以多巴胺為基礎結構的聚合物。把這種合成粒子與人類角質細胞一起放入培養皿,皮膚細胞會吸收這些粒子,並運送到細胞核周圍,就像天然的黑色素。


該研究由任職美國西北大學的生化學家吉阿內斯基(Nathan Gianneschi)進行,他說皮膚細胞「能夠處理人工合成的奈米粒子,再轉化成細胞核外的保護罩。」合成粒子就像黑色素一樣是色素,功能是讓皮膚變黑。但他說:「這些粒子不只在細胞內讓細胞變黑,更可形成真正的結構。」


這些奈米粒子不只像天然黑色素在皮膚細胞內被送往各處分佈,也能保護細胞DNA。研究人員把皮膚細胞與奈米粒子一起培養,然後以紫外線照射三天。吸收奈米粒子的皮膚細胞有50%存活,沒有奈米粒子的細胞存活率只有10%。這項結果發表於今年5月的《美國化學學會.中心科學》。


如今研究團隊得知,皮膚細胞對待這種奈米粒子與黑色素沒有差別,而且能有效保護細胞。下一步將是確認吸收機制。


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