核酸四面体技术在皮肤抗衰老中发挥作用

年轻皮肤状态与皮肤细胞活力和细胞外基质（ECM）的组成有密切的关系。而皮肤的衰老可以分为内在因素引起的内源性衰老和继发于外在因素导致的外源性衰老，主要由环境压力因素，如紫外线辐照、环境污染、废气、生活压力等造成，其中紫外线辐射是最主要的因素。当皮肤受到紫外线辐射后，细胞内会产生过量的活性氧，引起衰老相关基因表达，诱发炎症级联反应并降低弹力蛋白和胶原蛋白的表达量导致皮肤出现松弛、皱纹等光老化现象。光老化主要发生真皮层。促进真皮层中的弹性蛋白以及主要的胶原蛋白的含量可以有效的缓解外界环境刺激导致的皮肤损伤从而加速皮肤衰老。

ECM是维持皮肤结构和功能的重要成分，其中胶原蛋白是ECM中的关键蛋白质之一。其中，I型和III型胶原蛋白、弹性蛋白等ECM成分非常重要。在年轻皮肤中，I型和III型胶原蛋白的总含量和比例对保持皮肤的弹性和紧致度起着重要作用。弹性蛋白（Elastin）虽然仅占真皮中总蛋白质的2%，但它允许皮肤在拉伸或收缩后“快速恢复”到其原始形状。

四面体核酸（tetrahedral DNA nanostructures, TDNs）对皮肤的抗衰功效

tFNA在皮肤促进细胞抗衰老方面，具有抗炎和抗氧化的功能，这些功能对于皮肤抗衰老至关重要：

· AKT通路促进损伤修复抗老化：tFNA可以通过AKT信号通路促进皮肤伤口的无疤痕愈合。伤口愈合过程中的炎症反应和疤痕形成是导致皮肤老化的重要因素。TDNs通过减少炎症因子的产生和促进细胞增殖，有助于减少疤痕形成，从而在皮肤抗衰老方面发挥作用。

· 激活Wnt信号通路：通过激活Wnt信号通路促进糖尿病伤口愈合。Wnt信号通路在调节细胞增殖、分化和组织再生中起着关键作用，这也可能有助于皮肤抗衰老。

· 抗炎作用：tFNA能够减少炎症细胞因子（如NO、IL-1β、IL-6和TNF-α）的释放，并通过抑制iNOS基因和蛋白的表达量来发挥抗炎作用。炎症是皮肤老化的一个重要因素，减少炎症反应有助于延缓皮肤老化过程。

· 抗氧化作用：tFNA通过抑制MAPK/ERK信号通路下游的蛋白ERK1/2、P38、JNK的磷酸化，以及促进血红素加氧酶-1（HO-1）的表达量来促进细胞的抗氧化作用。氧化应激是导致皮肤老化的另一个关键因素，通过抗氧化作用可以保护皮肤细胞免受自由基的损害。

· 生物利用度和生物相容性：tFNA具有良好的生物利用度和生物相容性，这意味着它们可以安全地进入皮肤细胞并在细胞质中保持活性，这对于药物递送和治疗应用是非常重要的。

· 抗衰老效果：通过实验，论文展示了tFNA在LPS刺激的RAW264.7细胞模型中，能够显著降低炎症因子的表达，并减少活性氧（ROS）的产生，从而发挥抗衰老效果。

· 潜在的皮肤应用：由于tFNA的这些特性，它们有潜力被开发成皮肤抗衰老的新型治疗剂，可以通过局部应用或与其他抗衰老成分结合使用，以提高皮肤健康和延缓衰老。

· 安全性和稳定性：tFNA在细胞内的稳定性，这对于它们作为长期抗衰老治疗剂的安全性和有效性是必要的。

· 调节细胞外基质（ECM）：tFNAs可能通过调节ECM的成分，如胶原蛋白和弹性蛋白，来影响皮肤的弹性和紧致度。这些ECM成分的变化与皮肤的老化过程密切相关。

· tFNA通过促进紫外线损伤后的成纤维细胞修复以及促进相关ECM成分表达（Collagen Ⅰ、Collagen Ⅲ和弹性蛋白Elastin）抗衰老。人源成纤维细胞接受总剂量为9J/cm2的UVA辐射，与此同时，空白对照组放置于相同的环境（UVA辐射剂量为0J/cm2）。孵育培养24h后ELISA检测对Ⅰ型胶原蛋白（Collagen Ⅰ）、Ⅲ型胶原蛋白（Collagen Ⅲ）和弹性蛋白（Elastin）的含量进行检测分析。tFNA在2.5ppm、5ppm、10ppm时，Collagen Ⅰ、Collagen Ⅲ和弹性蛋白Elastin含量显著提升，且与阴性对照（NC）组相比具有统计学差异（p<0.05）。

方案核心优势

1) 提供一套新的皮肤抗衰的材料，该材料的起效浓度非常低，大大的降低使用成本，同时通过提高浓度的方式可以带来更好的效果，体现出四面体核酸在皮肤抗衰方面的上限很高。

2) 四面体核酸是人工设计的纳米核酸物质，具有很好的生物相容性，同时又不同于蛋白类的皮肤抗衰材料，没有免疫原性，不存在皮肤的过敏风险，总的来说，四面体核酸作为新的皮肤抗衰的材料具有很好的安全性。

综上所述，tFNAs通过多种机制在皮肤抗衰老中发挥作用，包括促进伤口愈合、抗炎、抗氧化、调节细胞增殖和迁移、以及可能影响ECM成分和激活重要的细胞信号通路。这些特性使tFNAs成为一种有潜力的抗衰老治疗剂，有助于维护皮肤的健康和延缓老化过程。