神奇蘑菇中的化合物可能有助於抵禦皮膚過早老化
最近發表於《Biochemistry and Cell Biology》期刊上的研究表明，某些蘑菇中發現的活性化合物賽洛西賓（psilocybin），可能具有保護皮膚細胞免受不良飲食引起之過早老化的潛力。研究結果顯示，賽洛西賓在暴露於高糖高脂肪環境下的皮膚細胞中，展現出減輕發炎和細胞壓力的證據。
皮膚老化是一個複雜的生物學過程，受到基因與環境因素的共同影響。已知富含糖分和脂肪的飲食會透過增加全身的氧化壓力來加速此過程。當有害且具高反應性的氧分子損害健康細胞並降解結構蛋白質時，就會發生氧化壓力。隨著時間推移，這種損害會使皮膚變弱，導致出現皺紋和失去彈性等明顯的老化跡象。
當被稱為纖維母細胞（fibroblasts）的專化皮膚細胞暴露於過量的葡萄糖和脂質時，可能會受到嚴重損害。纖維母細胞是負責生成人體組織結構框架的主要細胞，包括產生膠原蛋白。隨著時間推移，不良飲食帶來的代謝壓力可能會使這些細胞進入細胞衰老（cellular senescence）狀態。這意味著細胞停止分裂和生長，但並未完全死亡，從而嚴重加速組織老化。
這種細胞停滯狀態會導致皮膚失去年輕時的彈性與結構完整性。代謝壓力還會引發慢性輕度發炎狀態，從而進一步降解皮膚的支撐蛋白。尋找保護纖維母細胞免受這些特定飲食壓力源傷害的方法，可能會為延緩外表老化跡象開闢新途徑。
賽洛西賓是一種天然存在的化合物，能與人體內的血清素受體相互作用。它主要因對大腦的心理影響而聞名。然而，這些特定的血清素受體也存在於其他人體組織中，包括人類皮膚纖維母細胞。過去的研究表明，賽洛西賓具有強效的抗發炎特性，因而引發了科學界對其在心理健康應用之外之潛力的興趣。
由加拿大雷斯布里奇大學（University of Lethbridge）的 Farzaneh Norouzkhani 領導的研究團隊設計了一項實驗，以探索賽洛西賓在強烈飲食壓力下如何影響皮膚細胞。他們希望評估該化合物的抗氧化和抗發炎特性，是否能保護纖維母細胞抵禦通常由高糖和高脂肪引起的損傷。
為了測試他們的想法，科學家使用了廣泛應用的人類皮膚細胞株，稱為 BJ-5ta 纖維母細胞。他們在實驗室環境中培養這些細胞，嚴格標準化環境，以觀察不同化學處理的具體效果。研究人員將纖維母細胞暴露於含有每升 25 毫莫耳葡萄糖和每升 400 微莫耳棕櫚酸的溶液中 48 小時，建立了老化模型。棕櫚酸是許多食物中常見的脂肪酸，高濃度下已知會引起細胞損傷。
這種高糖高脂環境是專門用來模擬嚴重代謝狀況下的細胞壓力。已知這些代謝狀況會透過損害細胞成分來加速人體組織的老化。隨後，科學家在兩種不同的實驗時間軸下測試了賽洛西賓的效果，以同時評估預防與修復作用。
在共同處理（co-treatment）條件下，他們在施加高糖高脂溶液的同時，加入每升 10 微莫耳的賽洛西賓，觀察其是否能預防損傷。在後處理（post-treatment）條件下，研究人員等到細胞承受壓力 48 小時後，才加入每升 15 微莫耳的賽洛西賓。第二種設定旨在觀察該化合物是否能修復現有的細胞損傷。每項實驗均在實驗室中重複三次，以確保準確性與可靠性。
研究團隊測量了細胞健康的幾項不同指標，從整體細胞活力和細胞存活率開始。他們發現，將纖維母細胞暴露於高糖高脂環境中可預期地降低了細胞存活率，並增加過早老化的跡象。而賽洛西賓的共同處理與後處理均有助於維持纖維母細胞的整體活力。
賽洛西賓處理還趨向於降低 β-半乳糖苷酶（beta-galactosidase）的活性，這是一種作為細胞衰老常見生物標記的特定酶。β-半乳糖苷酶會在老化細胞中累積。透過測量其活性，科學家可以估算樣本中有多少細胞已進入衰老、停止分裂的狀態。結果顯示，透過降低這種特定酶的活性，賽洛西賓有助於防止皮膚細胞進入永久停滯的老化狀態。
研究作者還觀察了稱為細胞凋亡（apoptosis）的生物學機制。細胞凋亡是一種程式化細胞死亡過程，發生於細胞受損無法修復或不再需要時。高糖高脂條件顯著增加了承受壓力的纖維母細胞的細胞凋亡。
使用每升 10 微莫耳賽洛西賓進行共同處理，稍微但可測量地降低了這種加速的細胞死亡率。然而，單獨將賽洛西賓應用於健康細胞會引起細胞死亡的輕微增加，這暗示著劑量需要精確調控以避免不必要的毒性。這一觀察表明，雖然該化合物在壓力下具有保護品質，但必須以極其特定的劑量使用。
科學家還評估了各種處理如何影響細胞週期。細胞週期是細胞生長、複製其內部成分並進行分裂所經歷的一系列有序階段。代謝壓力打亂了這種自然週期，異常地將許多細胞卡在進行 DNA 合成的特定階段（即 S 期）。卡在這一階段意味著細胞正努力完成基本生理功能，並走向過早衰老。
賽洛西賓的共同處理似乎恢復了更正常的細胞週期分佈。這種效果使纖維母細胞能夠恢復標準的生長模式。透過平衡細胞週期，該化合物展現出能在壓力環境下幫助皮膚細胞維持正常健康功能的證據。
研究人員還測量了負責生成結構蛋白質的基因表達。高糖高脂處理嚴重抑制了負責產生膠原蛋白和彈性蛋白的基因。這兩種蛋白質對於維持皮膚彈性和結構強度至關重要。當在施加飲食壓力源的同時給予賽洛西賓，彈性蛋白基因的表達顯著增加。
研究團隊還測量了與引發體內發炎相關的基因活性。他們發現代謝壓力大幅增加了纖維母細胞中幾種發炎基因的表達。在壓力發生後給予每升 15 微莫耳的賽洛西賓，成功降低了稱為 IL-1 beta、IL-6 和 COX-2 的基因表達。
這些特定的基因指導體內發炎訊號蛋白的產生。降低其活性顯示出對組織環境有顯著的緩和作用。這種抗發炎作用可能更有助於保護周圍皮膚細胞免受附帶的代謝損害。
最後，研究團隊在細胞培養中進行了專門的傷口癒合實驗（wound healing assay）。這項測試包括故意劃破培養皿中連接的細胞層，並測量周圍細胞遷移填補空隙的速度。受代謝壓力的細胞劃痕癒合速度明顯較慢。賽洛西賓處理展現出促進細胞更快遷移的趨勢，但與對照組相比，傷口癒合的改善在統計學上並不顯著。
由於這項研究是在實驗室培養皿中的離體細胞上進行的，因此研究結果無法直接應用於活體人類。這種被稱為體外研究（in vitro research）的測試類型，是理解複雜生物學機制的第一步。它缺乏完整活體生物系統複雜且相互作用的變數。賽洛西賓如何被真實的人類皮膚吸收和代謝的確切方式仍然完全未知。
另一個值得注意的局限性涉及觀察到的細胞變化背後的確切機制。科學家懷疑賽洛西賓直接與纖維母細胞上的特定血清素受體相互作用，但他們並未直接測試這個理論。未來的研究需要特意阻斷這些特定受體，以觀察保護效果是否消失。採取這一步驟將有助於在微觀細胞層面上確切證實該化合物的作用方式。
研究團隊還指出，需要將賽洛西賓與既有的抗氧化劑及著名的抗老化療法進行比較。將該化合物與常見的護膚成分（如維生素 C 或視黃醇）一同測試，將有助於確定其在臨床環境中的相對有效性。未來的研究可能還會觀察細胞產生的實際蛋白質水平，而不僅僅是觀察基因標記。這種方法將提供關於物理發炎反應更完整的全貌。
探索不同類型的代謝壓力與更長的化學物質暴露時間，可進一步揭示賽洛西賓在長時間運作下的作用。皮膚病學領域的臨床應用距離現在仍然相當遙遠。這種潛在的治療方法將需要在動物模型和正式的人體試驗中進行廣泛的安全性與劑量研究。揭示這些具體細節將有助於確定賽洛西賓的外用配方是否最終能成為預防老化相關皮膚損害的實用選擇。
這項研究名為「Psilocybin alleviates high-glucose and high-lipid-induced skin aging in BJ5Ta fibroblasts」，作者為 Farzaneh Norouzkhani、Esmaeel Ghasemi Gojani、Bo Wang、DongPing Li、Salma Shujat、Aadarsh Shrestha、Rocio Rodriguez-Juarez、Olga Kovalchuk 與 Igor Kovalchuk。