皮肤是人体最大的器官之一,具有高周转率,其不断更新依赖于祖细胞的快速增殖和分化。这一过程需要大量的能量,主要通过线粒体的氧化磷酸化途径来生成三磷酸腺苷(ATP),为细胞提供所需的能量。
▲ 图1.线粒体是一种双膜细胞器,存在于几乎所有真核细胞的细胞质中。它是细胞呼吸和大多数ATP产生的场所。线粒体呼吸利用一系列蛋白质复合体:位于线粒体内膜的复合体I (NADH脱氢酶)、复合体II(琥珀酸脱氢酶)、复合体III(细胞色素c还原酶)和复合体IV(细胞色素c氧化酶)。这些复合体循序转移电子(e-),形成质子梯度(H+)。然后,复合体V (ATP合酶)利用该梯度将ADP磷酸化为ATP。
然而,线粒体呼吸过程中不可避免地产生活性氧(ROS),如超氧化物、单线态氧和过氧化物。如果这些ROS未能被细胞内的抗氧化系统及时清除,它们将对细胞内的各种大分子和细胞结构造成损伤,引发氧化应激。这种氧化应激被广泛认为是细胞老化、组织功能衰退以及多种病理生理状况的重要分子基础。
▲ 图2.线粒体功能障碍的后果。线粒体功能障碍伴随着ROS产生的增加、抗氧化防御机制的减少、细胞呼吸的改变、代谢的改变和细胞死亡的增加。
近年来,越来越多的证据表明,线粒体功能障碍和ROS的过度产生是包括皮肤在内的所有衰老组织的关键特征。皮肤作为外部环境的第一道防线,直接暴露在各种环境压力之下,如紫外线辐射、污染和化学物质。这些外部因素加剧了线粒体的氧化应激,进一步促进了皮肤衰老的进程。皮肤衰老的表型通常表现为皱纹加深、皮肤松弛、色素沉着不均、白发脱发以及伤口愈合缓慢等,这些现象与线粒体功能障碍密切相关。
▲ 图3.皮肤老化中的线粒体。a皮肤老化类别:内源性(内部)老化和外源性(外部)老化。b皮肤老化的特征是膜电位丧失、ROS水平升高、导致核和线粒体基因突变的DNA损伤、由于酶改变引起的呼吸链缺陷、细胞调节改变和疾病进展。
线粒体功能障碍导致的ROS产生是皮肤衰老的主要驱动因素之一。随着年龄的增长,线粒体DNA(mtDNA)突变和缺失在细胞中逐渐积累,导致线粒体功能的逐步下降。这种累积的氧化损伤引发了线粒体自噬(mitophagy)和细胞凋亡的增加,进一步加剧了皮肤组织的老化过程。研究发现,衰老皮肤中线粒体的损伤伴随着ROS水平的升高、线粒体膜电位(MMP)的丧失以及氧化磷酸化效率的下降。此外,光老化皮肤中的线粒体损伤程度更为严重,这种损伤通常是由于长期暴露在紫外线(UVA和UVB)辐射下所致。
线粒体不仅在皮肤衰老过程中发挥关键作用,还参与了皮肤色素沉着的调节。随着线粒体功能的下降,皮肤细胞内的氧化应激水平升高,导致黑素细胞的功能异常,最终引起色素沉着不均的现象。这种现象在老年人中尤为常见,尤其是那些长期暴露在阳光下的人群中。此外,线粒体功能障碍还与白发脱发密切相关。研究表明,随着年龄的增长,毛囊中的线粒体活性下降,导致毛发的生长周期缩短,最终导致脱发和白发的出现。
除了氧化应激,线粒体在皮肤中的其他功能也逐渐被揭示出来。线粒体不仅是细胞的能量工厂,还参与了细胞内钙离子平衡、脂肪酸氧化和细胞凋亡等多种重要生物过程。研究发现,线粒体功能的下降会导致皮肤细胞的增殖和分化异常,影响皮肤的自我修复能力。尤其是在伤口愈合过程中,线粒体的功能至关重要。健康的线粒体通过提供足够的能量和调节ROS水平,支持皮肤细胞的增殖和迁移,从而加速伤口愈合。然而,当线粒体功能受损时,皮肤的愈合能力显著下降,这也是老年人伤口愈合缓慢的原因之一。
▲ 图4.线粒体是一种多功能细胞器,与许多细胞活动广泛相关。线粒体适应细胞环境的广泛作用使得它们在衰老中的作用非常复杂,是一个移动的目标。线粒体DNA突变和异质性随着年龄的增长而增加,这与衰老表型和年龄相关疾病密切相关。线粒体也深入参与免疫反应,包括线粒体DNA诱导的炎症通路刺激。此外,线粒体是调节中枢,在细胞水平(即其他亚细胞区室或细胞器间,包括细胞核,即线粒体核间)和组织水平(即内分泌)上沟通和协调许多重要的生理过程。线粒体存在几种通讯方法,包括蛋白质稳态信号转导(即UPRmt和ISR)、线粒体代谢物和线粒体因子(例如线粒体衍生肽/MDPs)。多种年龄依赖性线粒体功能障碍被认为最终会导致代谢失调,降低机体适应性,导致衰老表型和年龄相关残疾。
在临床应用方面,靶向线粒体的治疗手段正逐渐成为一种新兴的抗衰老策略。近年来,越来越多的研究集中于通过增强线粒体功能来改善皮肤的整体健康状况。在化妆品行业,虽有一些活性成分被认为通过促进ATP生成或者自由基清除等机制改善线粒体功能,并且已经证明对衰老皮肤有效,然而,针对线粒体进行受损皮肤修护的产品相较于皮肤抗衰而言少之又少。因此,针对线粒体作为靶点进行肌肤能量修护及医美相关产品的开发具有科学而广阔的前景。
本次弗图公开课将邀请彗柏生物的创始人兼佰斯特首席科学家卢云宇博士为我们分享《抗衰以外——浅谈线粒体护肤之于专业线及医美场景》。以最为人熟知的细胞能量学及内源性氧化应激为出发点,从地球生命进化出有氧呼吸的视野,切入到炎性衰老、炎性损伤及炎性色沉等领域,与大家一起探讨线粒体作为能量修护绝佳靶点,能为专业线及医美场景提供哪些产品开发及功效应用的新思路。
第一部分:线粒体基础与其在细胞生物能量学中的作用
(1)线粒体简介
—线粒体的结构与功能
—线粒体在细胞能量代谢中的核心地位
—线粒体DNA及其编码的关键蛋白质
(2)线粒体在衰老中的角色
—"氧化自由基学说"及其对生物衰老的影响
—线粒体功能障碍与皮肤老化的关系
—线粒体效率的下降与"线粒体早衰"的概念
第二部分:线粒体功能障碍与皮肤衰老
(1)线粒体与皮肤的关联
—线粒体在皮肤衰老过程中的关键作用
—光老化对线粒体的影响及其在皮肤衰老中的表现
—mtDNA突变与皮肤老化表型的关系
(2)靶向线粒体的护肤策略
—如何通过靶向线粒体减缓皮肤老化
—生物活性化合物对线粒体功能的改善作用
—新兴的线粒体靶向护肤技术与产品
第三部分:线粒体在专业线及医美场景中的应用
(1)线粒体与皮肤修复
—线粒体在肌体创伤和损伤修复中的核心作用
—线粒体调控的皮肤愈合机制
—在医美场景中如何利用线粒体促进皮肤再生
(2)创新原料与技术
—HauteVitalin® Platform平台的构建与应用
—修粒因®MitoRestaurin®在专业线和医美场景中的应用
—基于线粒体的创新能量修护原料及其国际化展示
第四部分:未来展望与应用前景
· 线粒体靶向护肤的未来发展趋势
—新靶点、新机制在皮肤健康中的潜力
—线粒体靶向技术的国际合作与应用前景
—未来护肤品研发中如何更好地利用线粒体研究成果
卢云宇博士 彗柏生物创始人/佰斯特首席科学家
本次公开课的主讲人是彗柏生物创始人兼佰斯特首席科学家卢云宇博士。卢博士拥有丰富的学术背景,曾在荷兰莱顿大学完成博士后研究,师从莱顿大学科学院院长Hermen Overkleeft教授;在巴黎萨克雷大学获得博士学位,师从法国国家药物和创新疗法优秀重点实验室LabEx LERMIT副总协调人David Bonnaffé教授;在中国药科大学取得硕士学位,师从中国药科大学副校长姚和权教授,并接受中科院上海有机化学研究所的联合培养,师从中科院院士、前所长林国强院士。
卢云宇博士曾深度参与欧盟创新药物计划IMI、欧洲先导工厂ELF、法国国家科学研究中心CNRS等多个顶尖科研机构的生物医药科研转化工作,专注于抗病毒、抗肿瘤、抗凝血、抗炎和免疫抑制药物的早期发现、设计合成及筛选验证。他曾荣获“国际精英全法创业大赛”和“创客天下海外高层次人才创新创业大赛”的奖项,并在此后回国创业,积累了多年的医药健康产业及医药投融资经验。他还担任中国整形美容协会形塑与综合技术转化分会理事、中国生化制药工业协会糖类药物分会会员,并受邀成为多家权威杂志的专家和编者。
作为国内最早推广线粒体靶向护肤技术的专家,卢云宇博士在皮肤抗衰老领域的研究受到广泛认可,并在多个知名期刊上发表相关文章。他创立的彗柏研究院是线粒体护肤领域的领导者,基于细胞生物能量学搭建了能量美学原料评价筛选平台HauteVitalin® Platform,并通过该平台开展线粒体靶点通路的系统研究,与贝泰妮、福瑞达、华熙生物、远想、丸美、优斐斯、樊文花、暖妍等知名品牌展开深度合作,助力中国美护健康产业的内循环及国际化发展。
近日,卢云宇博士及彗柏研究院应《中国化妆品》之邀,将在中法建交60周年之际,于今年10月在巴黎卢浮宫举办的INNOLYMPIAD 2024国际化妆品“创新匹亚”大赛上,展示其创新能量修护系列原料——修粒因®MitoRestaurin®。这一创新原料代表中国美妆领域的新技术,将与30余家优秀中国美妆企业共同亮相国际舞台,提出“中国方案”。
直播时间:2024年8月23日(周五)17:00准时开播
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直播互动获奖名单公布 Announcement
上期直播(8月9日)互动获奖名单:
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