皮肤长期暴露于紫外线下，会造成皮肤的结构及成分产生一定损伤，导致皮肤出现光老化症状，如皱纹、干燥和色素沉着等，对皮肤美观和健康产生了较大影响[1]。随着人们对自身皮肤状态的重视程度不断提高，通过膳食手段预防和改善皮肤老化成为当前研究的热点。胶原蛋白和弹性蛋白是皮肤真皮层中的重要结构成分，对维持皮肤稳态，延缓衰老具有重要作用。胶原蛋白肽（collagen peptide，CP）与弹性蛋白肽（elastin peptide，EP）是由胶原蛋白和弹性蛋白提取的低分子活性肽，多由碱性蛋白酶、胰蛋白酶等酶解制得。肽的分子量、氨基酸组成和序列直接影响到肽的功能和活性，因此生产出低分子量并富含特定功能肽段的活性肽是目前制备CP和EP的重点。随着加工条件的优化，低分子CP和EP制备效率不断提高，并展现出优良的抗氧化、保湿、抑制酪氨酸酶活性等特性，被认为是改善皮肤光老化的重要营养品[2]。通过体内外研究发现，口服CP和EP除了可以补充人体所需氨基酸，提高皮肤代谢与修复能力，还能通过其特殊氨基酸及肽段发挥特定活性和功能，对改善皮肤光老化具有良好效果[3]。本文探讨了CP和EP的制备与鉴定，并对其抗皮肤光老化活性及分子机制进行综述，以期为CP和EP在食品行业中的应用提供理论依据。
1 皮肤光老化
皮肤是人体最大且最复杂的器官之一，它由表皮层、真皮层和皮下脂肪组织层构成[4]。表皮层处于最外层，是皮肤的物理屏障。角质形成细胞作为最主要的表皮细胞（95% 左右），在由基底层向外迁移过程中不断分化增殖并形成不同形态的表皮层：基底层或胚芽层、棘层、颗粒层和角质层[4]。真皮层负责皮肤的机械性能，其中有丰富的成纤维细胞，能够合成并分泌胶原蛋白和弹性蛋白等细胞外基质（extracellular matrix，ECM）成分[1]。皮下脂肪组织层是皮肤的最深层，保护身体免受冷热和机械冲击以及营养交换与信号传导[1]。
皮肤衰老不可避免，且受到内在因素和外在因素两方面的影响[2]。皮肤的内源性衰老受个体遗传背景因素决定。外在衰老是由外部因素引起的，如吸烟、过量饮酒、营养不良和长期暴露在阳光下[5]。在这些外部因素中，阳光照射对皮肤危害最大，接近90% 的面部衰老是由长期日晒造成的[6]。阳光中的中波紫外线（ultraviolet B，UVB）和长波紫外线（ultraviolet A，UVA）能直接损伤皮肤的表皮层和真皮层，引起皮肤衰老，称为皮肤光老化。皮肤光老化的显著特征主要体现在3个方面：皮肤松弛、出现皱纹；屏障功能受损、表面干燥粗糙；色素沉着，出现色斑、晒斑等[6]。
真皮完整性受损是导致皮肤出现皱纹与松弛的主要原因。长波紫外线UVA可以穿透表皮层，到达真皮层，使胶原蛋白和弹性蛋白发生断裂，呈现无序、异常的交联，并沉积在乳头状和网状真皮中[7]。金属基质蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）是一类能够降解胶原蛋白、弹性蛋白等ECM成分的酶。紫外线能刺激MMPs的表达，加速破坏真皮层的完整性。皮肤的干燥粗糙则是由于中波紫外线UVB照射引起的表皮层损伤。UVB会诱导角质细胞DNA损伤，使表皮修复与代谢速度减慢，同时保湿因子（natural moisturizing factor，NMF）的减少也使表皮细胞黏合力变差，从而皮肤屏障不再完整，加速了水分的流失[6]。另外紫外线引起的表皮氧化应激与炎症反应也会诱导角质细胞合成MMPs并分泌到真皮层中作用于胶原蛋白和弹性蛋白，从而加重皮肤老化程度[6]。同时，在紫外线刺激下，位于皮肤基底层的黑色素细胞被激活，黑色素细胞中酪氨酸酶（tyrosinase，TYR）及相关蛋白活化，催化酪氨酸转化为黑色素。黑色素被分泌并转移至皮肤表层，从而呈现出色斑及晒斑[8]。皮肤光老化的机理见图1。
图1 皮肤光老化机理
Fig.1 Mechanism of skin photoaging
2 CP与EP
2.1 胶原蛋白及CP的来源与制备
胶原蛋白是所有动物体内最丰富的蛋白质，尤其存在于皮肤、肌腱等纤维结缔组织的ECM中，负责组织的结构完整性[9]。I型胶原蛋白是人类皮肤中含量最多的蛋白质，约占皮肤干重的70% 。它是一种不溶性纤维蛋白，基本结构单位是3条α多肽链组成的三股螺旋分子，呈现高度有序的三维结构[2]。胶原蛋白的α肽链具有（Gly-X-Y）n重复序列，X和Y位通常为脯氨酸（proline，Pro）和羟脯氨酸（hydroxyproline，Hyp）。胶原蛋白由成纤维细胞分泌至ECM后，两端前肽被切除并在赖氨酸氧化酶作用下形成分子间交联，最终以纤维网状结构存在于ECM中[10]。胶原纤维如同稳定的支架，是维持皮肤饱满有弹性的重要结构物质。
胶原蛋白主要从陆生哺乳动物（猪、驴、牛等）的骨和皮以及海洋生物（鱼、水母等）的皮和鳞中提取。不同来源的胶原蛋白具有不同的特点，如牛骨中的胶原蛋白主要为I型胶原蛋白，具有较高的生物相容性；海洋生物的胶原蛋白中Pro含量较低，因此胶原蛋白结构较松散，提取率和吸收性更高[11]。而Nuñez等[12]发现牛、猪、鸡、鳟鱼和鲑鱼具有部分相同胶原序列，且物种相关性越高，相同序列数目越多，表明不同来源的胶原蛋白可能具有相同片段，这为不同来源的胶原制备相同活性肽提供了可能性。
为了提高胶原蛋白的生物利用度，工业上多采用水解法或酶解法制备成低分子CP。Li等[13]发现鱼软骨CP 的分子量（0.64 kDa～257.19 kDa）与其抗氧化能力之间呈负相关，表明低分子量的CP具有更高的生物活性。另外有研究发现Pro-Hyp、Pro-Hyp-Gly、Gly-Pro-Hyp是在血浆中发挥作用的主要CP形式[14]。因此高效制备低分子量以及高含量特定肽段的CP成为目前制备CP的重点，来提高产品改善皮肤光老化的效果。Hong等[15]以母鸡、牛、猪和罗非鱼的皮肤为原料，利用α-淀粉酶预处理后再以木瓜蛋白酶水解胶原蛋白，发现低分子CP产量分别提高了33.79%～67.66% 、86.03%～90.85% 、6.60%～28.78% 和89.92%～90.27% ，证明α-淀粉酶预处理是提高低分子CP制备效率的有效方法。在之后的研究中，他们以盐酸预处理鸡皮胶原，再用木瓜蛋白酶水解，低分子 CP（600 Da～2 800 Da）提取率可以达到43% ，且Gly-Pro-Hyp（GPH）占48.2% ，对人体皮肤和骨骼健康具有潜在益处[12]。
2.2 弹性蛋白及EP的来源与制备
弹性蛋白是生物体ECM中另外一种重要的成分。与胶原蛋白一样，弹性蛋白也由成纤维细胞合成，并以弹性纤维的形式存在于ECM中。弹性蛋白的结构特征是高度疏水区域和亲水区域交替出现。其疏水区域富含4种疏水氨基酸——甘氨酸（glycine，Gly）、丙氨酸（alanine，Ala）、缬氨酸（valine，Val）和脯氨酸（Pro），负责弹性蛋白的自聚集和拉伸性能。而亲水区域存在大量赖氨酸（lysine，Lys）残基，参与交联作用，形成稳定的锁链素（desmosine，DES）和异锁链素（isodesmosine，IDES）[16]。在ECM中，微原纤维包裹弹性蛋白，形成成熟的弹性纤维。虽然弹性蛋白在皮肤中仅含2% 左右，但它具有高度的延伸性和韧性，能够赋予皮肤较强的弹性和反冲力，负责将变形后的皮肤恢复到正常形态[17]。
弹性蛋白主要存在于动物的动脉、韧带、软骨、肺和皮肤等富有弹性的组织及器官中。它是稳定的不溶性大分子聚合物，需要利用酶法或化学法将其转化为可溶性EP才能被人体吸收利用，展现其生物活性。EP中独特的氨基酸组成（如Pro、Val），使其被认为是获得抗氧化多肽的优良资源。另外，含有特定肽段序列的EP具有潜在的弹性蛋白酶抑制活性和体外消化稳定性，因此被认为是抗皮肤衰老功能食品的有效成分。这些为高活性EP的工业化生产提供了方向。Sun等[18]利用碱性蛋白酶NUE水解牛颈韧带，所得EP的水解度为14.42% ，与抗氧化活性相关的氨基酸含量达到68 mg/100 mg，与酸碱法制备的EP相比，其抗氧化能力更强，产率更高。Liu等[19]以牛动脉为原料，以碱性蛋白酶水解制备EP。对其中F3组分分离鉴定后发现大部分肽段含有GV和PG序列，且具有较高弹性蛋白酶抑制活性，展现出抵御皮肤衰老的潜能。此外，利用基因重组技术体外合成也是制备活性EP的常用方法。VGVAPG六肽是研究最广泛的合成EP，已有研究证明VGVAPG寡肽可以激活成纤维细胞和角质形成细胞，上调皮肤弹性蛋白和胶原蛋白的表达水平，目前已被大量应用于美容产品中。
2.3 CP与EP的吸收与利用
CP和EP可以直接以肽的形式通过小肠上皮细胞的寡肽转运蛋白（oligopeptide transporter-1，PEPT-1）被人体快速吸收并定向到达特定的部位，从而在一定程度上保留其生物功效[20]。1999年，Oesser等[21]灌胃C57/BL小鼠14C标记的胶原水解液并对各组织放射性分布进行研究，发现皮肤放射性明显提高，且4 d后依然保持较高水平，第一次证明了CP可以直接进入皮肤。后来，Iwai等[22]对受试者口服CP后进行血液分析，发现肽形式的Hyp含量显著升高。近年，Liu等[19]也通过体外消化模型从牛弹性蛋白中分离鉴定出30条具有较高消化稳定性的多肽，且在模拟消化后依然保留较高的抗弹性酶活性。这些均表明胶原蛋白和弹性蛋白的特定肽段能够以完整肽形式在皮肤内发挥特定作用，为CP和EP改善光老化提供了理论基础和科学依据。
3 CP与EP对皮肤光老化的改善作用
胶原蛋白与弹性蛋白对维持皮肤结构完整性和功能性的重要作用早期就被发现。人们通过食用猪蹄、阿胶等膳食方法来提高皮肤中的胶原及弹性蛋白含量，改善皮肤状态。当前，人们通过临床实验、动物实验、细胞试验等方法均证实了CP与EP对皮肤光老化的改善作用。
3.1 改善皮肤弹性与皱纹
皱纹产生的直接原因就是皮肤真皮层中的胶原蛋白和弹性蛋白在MMPs水解作用下发生断裂，松散并紊乱沉积在皮肤ECM中，无法为皮肤提供足够的机械支持，使皮肤松弛缺乏弹性。要对抗皱纹和松弛，必须要从根本上抑制真皮层胶原蛋白和弹性蛋白的降解并促进其再生。通过膳食补充CP和EP可以明显改善这种皮肤状况。CP和EP中的特殊氨基酸或肽段（如Gly、Hyp、Pro-Hyp等）可以促进成纤维细胞的增殖和迁移，刺激细胞分泌胶原和弹性蛋白，有利于维持真皮结构的稳定性[10]。在一项对皮肤光老化患者（40岁～60岁）进行的12周临床实验中，相较于服用安慰剂的受试者，每天服用1 000 mg胶原水解物的受试者面部皱纹改善程度是安慰剂组的10.5倍，皮肤弹性也显著高于安慰剂组，证明CP可以改善皮肤光老化症状[23]。一些学者建立小鼠皮肤光老化模型，发现经紫外线照射的小鼠背部出现明显的皱纹，MMPs表达量显著提高，而在灌胃一定剂量的CP或EP后，小鼠背部皮肤皱纹数量减少，弹性提高，胶原蛋白和弹性蛋白表达增加，MMPs表达降低。通过皮肤组织切片染色发现胶原纤维和弹性纤维的密度显著提高，且重新规则排列在真皮层中[24-25]。在体外试验中也发现CP与EP均能够从基因水平提高胶原蛋白与弹性蛋白的表达并降低MMPs的合成[26-27]。随着皮肤衰老，I型胶原与III型胶原的比例下降，而补充CP可以逆转这种改变，重新恢复其正常比例[28]。Zhang等[29]还发现CP与EP之间具有协同作用，联合服用可以显著提高Smad2、转化生长因子（transforming growth factor-β，TGF-β）等 7种胶原和弹性蛋白合成通路中的关键因子，从而提高小鼠皮肤中胶原与弹性蛋白的合成效率，同时MMP-3合成被抑制，降低了ECM的降解速率，对小鼠光老化皮肤有更显著的改善作用。CP和EP抗皱功效的部分试验结果如表1所示。
表1 胶原蛋白肽与弹性蛋白肽抗皱作用
Table 1 Anti-wrinkle effects of collagen peptides and elastin peptides
注：↑代表含量或表达量提高，↓代表含量或表达量降低。
多肽来源 模型 作用效果及机理 文献淡水鲨鱼皮胶原肽 UVB诱导皮肤光老化SKH-1无毛小鼠↑I型胶原蛋白↓皮肤皱纹面积，粗糙度，真皮与表皮厚度，金属基质蛋白酶-1（matrix metalloproteinase-1，MMP-1）、MMP-8、MMP-13 含量[26]鸡胸骨软骨胶原肽 UVB诱导皮肤光老化Hos:HR-1裸小鼠太平洋鳕鱼皮胶原肽 UVA与UVB联合诱导皮肤光老化ICR小鼠鲣鱼弹性蛋白肽 UVB诱导皮肤光老化SKH-1小鼠淡水鲨鱼皮胶原肽 UVB诱导光老化人真皮成纤维细胞鲣鱼弹性蛋白肽 UVB诱导光老化Hs27细胞↑皮肤弹性，胶原纤维密度↓皱纹面积与数量，表皮厚度，肥大细胞与炎性细胞数，MMP-1、MMP-2含量↑I型胶原蛋白/III型胶原蛋白，I型前胶原mRNA，转化生长因子（transforming growth factor-β，TGF-β）mRNA 与蛋白表达，Smad7、II型 TGF-β 受体（TGF-β receptor II，TβRII）水平↓ III型前胶原 mRNA，核因子 κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）mRNA 与蛋白表达↑ I型前胶原与I型胶原蛋白的mRNA，弹性蛋白（elastin，ELN）、II型TGF-β受体（TGF-β receptor I，TβRI）mRNA，Smad3 磷酸化↓皱纹数量，皮肤厚度，MMP-1、MMP-3、MMP-9表达量，c-Jun氨基末端激酶（c-Jun N-terminal kinase，JNK）、c-Fos、c-Jun、环磷腺苷效应元件结合蛋白（cAMP-response element binding protein，CREB）磷酸化水平↑细胞增殖活性，I型胶原蛋白，I型前胶原↓ MMP-1、MMP-8、MMP-13 蛋白表达量↑ I型前胶原，I型胶原蛋白 mRNA，TβRI mRNA,Smad3磷酸化↓MMP-1、MMP-3、MMP-9 表达量，JNK、c-Fos、c-Jun 磷酸化水平[30][31][32][26][32]
3.2 提高皮肤屏障功能与保湿
皮肤表皮作为皮肤最外层结构，行使着重要的屏障功能。表皮水分流失（trans epidermal water loss，TEWL）通常被认为是衡量皮肤屏障破坏程度的参数，有研究表明，紫外线可导致小鼠和人类皮肤的TEWL增加，使皮肤保湿能力下降[33-34]。丝聚蛋白（filaggrin，FLG）通过参与角蛋白纤维的合成，形成完整的角质层屏障，有助于皮肤保湿，并阻挡外界有害物质[26]。此外，表层中NMF（如尿素、乳酸等）以及其他的保湿成分[如透明质酸（hyaluronic acid，HA）]对调节皮肤水分也有重要意义。低分子CP和EP可以暴露更多氨基酸残基，展现出更强的吸湿保湿性能，对皮肤保持健康具有重要意义。有临床实验表明，皮肤光老化受试者补充低分子CP后皮肤水合度显著提高，在第6周和12周时试验组皮肤水合增加分别是安慰剂组的7.23倍和2.9倍[23]。而在动物及细胞试验中，研究者发现紫外照射后小鼠皮肤失水严重，TEWL是空白组的3倍，而补充CP后，小鼠皮肤TEWL显著下降，皮肤含水量恢复至正常水平甚至超过原来的含水量。皮肤组织及角质形成细胞（Ha－CaT细胞）中FLG含量提高，有助于修复皮肤屏障，且透明质酸合成酶（hyaluronidase，HAS2）的增加和透明质酸酶（hyaluronidase1，HYAL1）的降低导致了HA 水平的提高，有效了提高皮肤保湿能力[26]。樊雨梅等[35]认为胶原蛋白肽能够修复表皮屏障可能与其促进HaCaT细胞的增殖活性与迁移能力有关。董丽莎等[36]的研究则证明CP的光保护作用可能与其改善细胞抗氧化活性及抑制细胞凋亡有关。还有研究表明CP能通过刺激水通道蛋白（aquaporin，AQP3）和透明质酸受体（CD44）的表达，来提高角质层水分，改善皮肤过度缺水所引起的银屑病[26]。Park等[32]通过建立光老化小鼠模型和HaCaT细胞模型证明了EP也具有改善肌肤屏障的功能，且这种作用除了是通过促进HAS2表达提高皮肤HA含量外，还可能是与其能够调节表皮水分与脂质的平衡有关。CP和EP屏障修复和保湿功效的部分试验结果如表2所示。
表2 胶原蛋白肽与弹性蛋白肽的修复屏障和保湿作用
Table 2 Skin barrier repairing and moisturizing effects of collagen peptides and elastin peptides
注：↑代表含量或表达量提高，↓代表含量或表达量降低。
多肽来源 模型 作用效果及机理 文献淡水鲨鱼皮胶原肽 UVB诱导皮肤光老化SKH-1无毛小鼠↑ 皮肤水合度，丝聚蛋白（filaggrin，FLG），透明质酸合成酶（hyaluronidase，HAS2）↓表皮水分流失（trans epidermal water loss，TEWL），透明质酸酶（hyaluronidase1，HYAL1）[26]鸡胸骨软骨胶原肽 UVB诱导皮肤光老化Hos:HR-1裸小鼠牛动脉弹性蛋白多肽 UVA与UVB联合诱导皮肤光老化ICR小鼠鲣鱼弹性蛋白肽 UVB诱导皮肤光老化SKH-1小鼠淡水鲨鱼皮胶原肽 UVB诱导光老化HaCaT细胞罗非鱼皮胶原肽 UVB诱导光老化HaCaT细胞鲣鱼弹性蛋白肽 UVB诱导光老化HaCaT细胞↑HA↓TEWL↑ 水分含量，羟脯氨酸（hydroxyproline，Hyp）↓表皮厚度↑透明质酸，鞘磷脂↑丝氨酸软脂酰转移酶（serine palmitoyltransferase，SPT）、δ-4-去饱和酶，鞘脂1（delta 4-desaturase,sphingolipid 1，DEGS1）mRNA↑ 细胞活性，CD44，HAS2，FLG↓HYAL1↑细胞增殖活性，↓ 活性氧（reactive oxygen species，ROS），细胞凋亡，金属基质蛋白酶-1（matrix metalloproteinase-1，MMP-1）、MMP-9 含量，p38、JNK、ERK、p65、NF-κB抑制蛋白（inhibitor of NF-κB，IκB）磷酸化水平↑透明质酸，鞘磷脂，HAS2与CerS4蛋白表达↑ SPT、DEGS1 mRNA[30][25][32][26][37][32]
3.3 美白
皮肤衰老的一个显著特征是产生晒斑，在紫外线照射过程中，表皮中黑色素细胞会分泌黑色素以保护皮肤免受过度损伤，但过量分泌黑色素会使皮肤颜色加深，产生色斑暗沉等，影响皮肤美观。在黑色素的合成过程中，环磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate，cAMP）/环磷腺苷效应元件结合蛋白（cAMP-response element binding protein，CREB）信号通路的上调能激活小眼畸形相关转录因子（microphthalmia transcription factor，MITF）的表达来促进酪氨酸酶（tyrosinase，TYR）、酪氨酸酶相关蛋白1（tyrosinase related protein-1，TRP-1）与酪氨酸酶相关蛋白2（tyrosinase related protein-2，TRP-2）基因及蛋白的表达[38]。而 TYR，TYRP-1，TYRP-2是调控黑色素生成的3种关键蛋白，在三者作用下将底物酪氨酸催化并最终转化为黑色素[8]。Iosageanu等[39]用UVB连续照射B16F10黑色素瘤细胞3 d后，细胞黑色素分泌量是空白组的3.9倍，TYR活性也是空白组的4倍左右，这表明紫外线是引起黑色素合成的重要因素。CP或EP中的酪氨酸残基能与细胞中游离的酪氨酸竞争TYR结合位点，有效阻断皮肤黑色素的合成过程，起到美白的功效。陈龙等[40]研究了鸡爪胶原多肽抗黑色素的作用，发现该多肽能抑制TYR活性，使细胞黑色素相对含量下降42.17% 。Park等[32]利用鲣鱼EP干预B16F10细胞后，细胞黑色素含量下降了28.6%～43.2% ，TYR活性也得到显著抑制（15.3%～34.8% ），进一步研究发现，该多肽显著降低了cAMP的含量，PKA、MIFT、TRP-1、TRP-2 基因表达水平显著下降，CREB磷酸化水平也得到显著抑制。这表明cAMP/CREB信号通路是CP与EP美白作用的重要靶点。CP和EP美白功效的部分试验结果如表3所示。
表3 胶原肽与弹性肽的美白作用试验结果
Table 3 Anti-melanin effects of collagen peptides and elastin peptides
注：↑代表含量或表达量提高，↓代表含量或表达量降低。
多肽来源 模型 作用效果及机理 文献鲣鱼弹性蛋白肽 UVB诱导皮肤光老化SKH-1小鼠↓ 黑色素含量，酪氨酸酶（tyrosinase，TYR）活性，环磷腺苷效应元件结合蛋白（cAMP-response element binding protein，CREB）磷酸化水平，环磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate，cAMP）、一氧化氮（nitric oxide，NO）、蛋白激酶A（protein kinase A，PKA）、小眼畸形相关转录因子（microphthalmia transcription factor，MITF）、酪氨酸酶相关蛋白 1（tyrosinase related protein-1，TRP-1）、酪氨酸酶相关蛋白2（tyrosinase related protein-2，TRP-2）mRNA表达[32]水母胶原肽 B16细胞 ↑O2-·与OH·清除活性，Cu2+螯合能力，细胞增殖活性，谷胱甘肽（glutathione，GSH）/氧化型谷胱甘肽（glutathione oxydized，GSSG）↓ 黑色素，cAMP，TYR mRNA[41]鱿鱼皮胶原蛋白多肽 B16细胞 ↑细胞增殖活性↓黑色素含量，TYR活性，TYR mRNA[42]鲣鱼弹性蛋白肽 UVB诱导光老化B16F10细胞↓黑色素含量，TYR活性↓ CREB 磷酸化，cAMP、NO、PKA、MITF、TRP-1、TRP-2 mRNA 表达[32]
4 改善皮肤光老化的作用机理
转化生长因子（transforming growth factor-β，TGFβ）/Smad通路与丝裂原激活蛋白酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）通路是皮肤光老化的两条重要通路。TGF-β/Smad通路可以促进成纤维细胞分化和ECM合成[43]。TGF-β是TGF-β超家族中的一种多功能细胞因子，也是胶原蛋白和弹性蛋白合成的关键因子。当TGF-β与成纤维细胞膜表面TGF-β受体（transforming growth factor-β receptor Ⅰ/Ⅱ，TGFβR Ⅰ/Ⅱ）结合后，TGFβR Ⅰ被TGFβR Ⅱ诱导磷酸化。活化的TGFβR Ⅰ具有激酶活性，会诱导下游一系列Smad蛋白家族（Smad-2、Smad-3）磷酸化活化，并与 Smad-4 结合形成复合物进入细胞核。其中Smad-3与启动子结合，启动胶原蛋白和弹性蛋白基因的转录过程，促进其蛋白的合成与分泌[44]。而Smad-7能够抑制Smad-2、Smad-3磷酸化，反向调节ECM成分的表达。紫外线辐射是抑制TGF-β/Smad通路的重要诱因，而CP和EP能通过上调该通路促进ECM的修复。Bang等[45]用UVB照射小鼠皮肤后，TGFβR Ⅱ含量降低至75% ，Smad-7含量提高了150% ，而CP的摄入能显著提高小鼠皮肤TGFβR Ⅱ的含量，促进Smad-3磷酸化水平并抑制Smad-7表达。Chen等[31]同时利用UVA和UVB建立光老化小鼠模型并灌胃鳕鱼CP，结果发现高剂量组小鼠皮肤组织中TGF-β1基因及蛋白表达量分别是模型组的1.6倍和1.3倍左右，Smad-7含量相较于模型组显著下降，而I型胶原mRNA水平则是模型组的2倍左右。Park等[32]发现鲣鱼EP也能显著提高光老化成纤维细胞和小鼠皮肤组织中Smad-3磷酸化水平，从而上调TGF-β/Smad通路，促进皮肤胶原蛋白和弹性蛋白的再生和修复。
丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）通路则是调控ECM成分降解的重要通路。MAPK通路为三级信号传递模式，即MAPK激酶激酶（mitogen-activated protein kinase kinase kinase，MKKK）-MAPK激酶（mitogen-activated protein kinase kinase，MKK）-MAPK。与皮肤光老化相关的MAPK通路包括ERK、c-Jun氨基末端激酶（c-Jun N-terminal kinase，JNK）、P38/MAPK 3 条分支，并且它们之间存在一定交叉[46]。紫外线辐射会使皮肤内环境失衡，累积大量ROS并诱导皮肤细胞分泌炎性因子[如白介素1β（interleukin-1β，IL-1β）、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor-α，TNF-α）等]，引发生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）自磷酸化[47]。活化后的EGFR与生长因子受体结合蛋白（growth factor receptor-bound protein 2，Grb2）结合并募集 SOS（son of sevenless）蛋白形成复合物。其中SOS可以催化三磷酸鸟苷（guanosine triphosphate，GTP）连接 Ras蛋白，使后者激活，从而激活下游Raf蛋白。Raf蛋白作为MKKK成员，启动三级磷酸化反应，激活下游MKK，最终激活MAPK成员：ERK。另外两个成员JNK和P38也通过类似三级模式被激活。激活后的3个MAPK成员能分别刺激c-Fos与c-Jun表达，并结合形成活性蛋白-1（activator protein-1，AP-1）。AP-1作为转录激活因子可以促使MMPs过度表达，促进胶原及弹性蛋白降解[7，46]。核因子 κB（nuclear factor-κB，NF-κB）通路则通过级联放大效应激活MAPK通路，从而加速破坏ECM的稳态[6]。Bang等[45]发现CP能降低小鼠皮肤组织的氧化应激和炎症反应，并显著抑制由UVB诱导的ERK、JNK、p38磷酸化水平升高及AP-1亚基c-Fos和c-Jun的表达，从而减少组织中MMP-1、MMP-3和MMP-9的合成，降低了紫外线诱导的皮肤光损伤。同样，EP也能抑制成纤维细胞分泌 IL-1β、IL-6、TNF-α，进而抑制MAPK 通路中 ERK、JNK、P38的激活，MMP-1、MMP-3、MMP-9的过度表达也被显著抑制，同时TGF-β通路中Smad3磷酸化水平显著提高，促进了I型胶原的合成，以此维持真皮层稳态，达到预防和改善皮肤老化的目的[32]。Xiao等[37]利用UVB诱导HaCaT细胞衰老，检测MAPK 通路中ERK、JNK、p38与NF-κB通路中 NF-κB 抑制蛋白（inhibitor of NF-κB，IκB）和 p65的磷酸化水平发现，经紫外照射后这些分子的磷酸化率显著提升，在罗非鱼CP干预后，这两条通路被显著抑制，且具有剂量依赖性。细胞中MMP-1与MMP-9的含量也比模型组降低了120%～200% 左右。这些证据均表明无论是皮肤真皮层还是表皮层，CP和EP能抑制MAPK通路，减少MMPs的合成，是其发挥光保护作用的重要途径。
5 结论与展望
紫外线对皮肤真皮层与表皮层产生不同程度的损伤作用，导致胶原蛋白与弹性蛋白加速降解，HA等成分含量下降，表皮屏障受损，且黑色素大量分泌，最终引起皮肤出现皱纹、干燥、晒斑等皮肤光老化症状。CP和EP具有抗氧化、吸湿保湿、抑制酪氨酸酶活性等特性，被认为具有潜在的抗光老化活性。研究表明，在真皮层中，CP和EP能激活成纤维细胞，通过抑制MAPK通路和上调TGF-β通路加速胶原和弹性蛋白的合成，并抑制MMPs的表达，重塑ECM结构的稳定，使皮肤富有弹性。在表皮层中，CP和EP也能诱导HA、FLG等成分的合成，加速皮肤屏障修复，减少水分流失。并且，CP和EP通过抑制cAMP/CREB/MITF信号通路下调酪氨酸酶家族基因并抑制酪氨酸酶活性，降低黑色素的分泌，减少黑色素沉积。表明CP和EP可以有效预防和改善皮肤光老化，是一种科学的膳食选择。
然而，受到来源、种类、制备条件的影响，CP与EP的抗皮肤光老化活性也具有差异。目前的研究大多针对某一种或几种特定肽的作用进行研究，缺乏蛋白肽中结构、氨基酸组成和数量对其作用的影响及规律总结。另外，CP和EP的消化率及生物利用度也直接影响着其抗光老化效果，如何提高其肠道透过率，开发高生物活性CP和EP将成为未来的研究热点之一。
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