透明质酸：历史与未来潜力

科技 2024-06-19 23:48 上海

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翻译｜struggle

编辑｜木朵

引言

为了对抗衰老迹象，如皮肤干燥、皱纹、组织流失、松弛，人们可以使用侵入性手术，如真皮填充剂注射。在2000年代，胶原蛋白注射非常流行，但主要因为所使用的胶原蛋白的来源问题，它们已被透明质酸注射剂所取代。透明质酸注射剂迅速获得了人们的青睐。

美国整形外科协会（ASAPS）在2004年将透明质酸（HA）纳入其年度调查中，到了2013年，透明质酸成为最受欢迎的除皱填充剂，占美国非肉毒毒素注射剂的85%以上（来源：2013年美国整形外科协会整形手术统计报告）。

在这篇文章中，我们将更详细地介绍为什么这种分子在对抗衰老迹象方面如此重要，以及如何在不采取任何侵入性程序的情况下对其发挥积极作用。

透明质酸的起源

透明质酸（或透明质酸盐或透明质酸聚糖）是一种带负电荷的高分子量（高达 107 道尔顿）糖胺聚糖，主要存在于细胞外基质中。糖胺聚糖（或称蛋白聚糖或 GAG）是皮肤各层的重要组成部分。GAGs 是复杂的多阴离子多糖，位于细胞表面和细胞基质中。HA 是糖胺聚糖中最简单的一种，也是唯一一种不与核心蛋白质共价连接的糖胺聚糖，它没有分支，由葡萄糖醛酸和 N-乙酰葡糖胺的重复交替单位组成。因此，它具有很强的吸湿性：水合透明质酸的含水量可达其自身重量的 1000 倍。

透明质酸是以细胞质中的 UDP-葡萄糖醛酸和 UDP-N-乙酰葡糖胺为底物，通过透明质酸合成酶在质膜上生成的。有三种透明质酸合成酶 HAS-1、-2 和-3，其中 HAS-2 是皮肤中最常见的合成酶。

透明质酸在人体中有重要作用。透明质酸因其对表皮增殖的调节作用和保水能力而闻名。尽管它的组成很简单，但人们已经发现了许多其他的生物功能。它不仅是一种生物胶，参与润滑关节或粘合凝胶状结缔组织，而且还是一种微环境信号，在胚胎发育和形态形成、伤口愈合、修复和再生过程中共同调节细胞行为。

研究发现，透明质酸及其片段是细胞内各种信号转导途径的信使。在这一过程中，各种受体参与其中。事实上，透明质酸有几种已知的受体：CD44、RHAMM、TLR4 和 2、Lyve-1、HARE 等。CD44（分化簇 44）被认为是主要的透明质酸受体。

CD44 是一种细胞表面糖蛋白，与多种细胞功能有关，包括与透明质酸和胶原的粘附。它能识别透明质酸的六糖序列。通过 CD44 与细胞锚定，透明质酸得到稳定，并在细胞外基质中形成保湿和润滑的环境。这确保了最佳的粘弹性、保湿和营养供应。此外，CD44 受体在透明质酸周转调节中发挥着重要作用。

透明质酸更新：对抗皮肤衰老的关键

透明质酸是全身普遍存在的成分（皮肤中占50%）。一个70公斤的个体体内有15克透明质酸，其中5克每天被替换。由于快速降解——半衰期不到一天——透明质酸库自然且持续地更新，但随着年龄的增长和外部侵袭，更新的速度会减慢。因此，必须尽早采取行动，维持与年轻皮肤相似的透明质酸周转，以延缓衰老迹象。实际上，刺激表皮中透明质酸的合成，有助于在角质形成细胞周围建立一个真正的“水球”，确保营养物质扩散到表皮。另一个优势在于构成一个保护皮肤免受持续压迫的水网络。最后，刺激弹性蛋白的合成有助于皮肤保持弹性和弹性。

维持最佳透明质酸更新

Optim Hyal™是由Sederma开发的一种活性物质，通过刺激透明质酸的新合成和维持其更新来恢复透明质酸的最佳水平。它还支持弹性蛋白的合成，帮助皮肤更好地承受其所受的压力（结果未在此展示，但可按需提供）。它由平均序列长度为18 ± 6个葡萄糖醛酸分子的寡糖组成，平均乙酰化程度为9 ± 1%（见图3）。它们的平均分子量为3.6 kDa。

这些带有乙酰化葡萄糖醛酸基的寡糖与透明质酸片段相似。它们能够激活人类角质形成细胞中的透明质酸和人类真皮成纤维细胞中的弹性蛋白。这些天然糖序列在结构和功能上模仿皮肤中发现的寡糖序列，被称为Glycokines™。

已识别的作用机制

这些Glycokines（现在被称为“信号寡糖”）已被证明能够刺激细胞受体CD44和透明质酸合成酶HAS-2的表达，从而形成有效的皮肤水分网络和透明质酸的最佳自我更新。

从8位不同捐赠者那里获得了通过美容手术获得的人类皮肤样本。

一种局部皮质类固醇（0.05%倍他米松）被用来实验性地诱导衰老。皮质类固醇处理后，一半的皮肤样本在三天间隔内接受了三次相当于1.5%信号寡糖基活性成分的局部应用。另一半作为实验性诱导衰老的对照。另一系列未受损害，用作未处理对照。

通过免疫组化分析表皮层的CD44受体来评估合成维持，使用Branchet等人（1990年）发表的方法的组织学评分（从0到4）来评估标记强度。4分表示表皮的强烈标记（图4，红色）。正如预期的那样，在4天后，衰老皮肤的CD44强度明显低于未处理对照（-28%；p<0.01）。相反，暴露于研究中的信号寡糖的衰老皮肤维持了CD44密度（+55%；p<0.02），接近未处理对照的水平（+11%，无显著差异）。

正常的人成纤维细胞在适当的培养基中接受了所研究的信号寡糖，我们用它来评估HAS-2的表达以及透明质酸的合成。然后将结果与对照组进行比较。

研究中的信号寡糖对HAS-2合成的刺激作用明显得到证明（+90.5%，p<0.01），以及透明质酸合成的增加，几乎达到了阳性对照的水平。

还评估了角质形成细胞中透明质酸的合成。人类角质形成细胞单层暴露于相当于1%、3%和5%的配方活性成分的信号寡糖，持续三天（37˚C加上5% CO2）。暴露后，通过ELISA方法测定培养上清液中透明质酸的量（n=3）。

阳性对照，1毫摩尔视黄酸，对透明质酸合成产生了预期的刺激效果。因此，证明了研究中的基于信号寡糖的成分对透明质酸合成的刺激作用，并且显示出明显的剂量依赖性。与对照相比，3%的刺激作用达到+40%（p<0.01），5%的刺激作用达到+85%（p<0.01）。。

可见效果

为了测量这种基于信号寡糖的活性成分的可见效果，我们进行了两项临床研究。第一项研究是为期 2 个月的单盲研究，受试者为 26 名女性（平均年龄：37.7±4.9 岁），她们都有早期衰老迹象。志愿者在常规使用条件下涂抹安慰剂或含有 3% 信号寡糖的面霜，每天两次。对不同的参数进行了测量：皮肤滋润度、柔软度和光滑度。

表层滋润度是用Corneometer 仪测量的，而深层水合度则是用MoistureMeter仪测定的。一个月后的测量结果见图 5（两个月后的结果可应要求提供）。

测量结果清楚地表明，使用所研究的活性成分可以保持和增强真皮和表皮的保湿效果。

粘弹性测量由 Sederma 创新仪器部门开发的 Aeroflexmeter 进行（已申请专利）。仅一个月后，所研究的信号寡糖就显示出皮肤抵抗力（+12%，与安慰剂相比，p<0.05）、紧致度（+9%，与安慰剂相比，p<0.05）和密度（+14%，与安慰剂相比，p<0.01）均有改善。

最后，对受试者的鱼尾纹采用了 Silflo 消极印象法，以评估皮肤松弛的改善情况。对许多参数进行了测量，其中皱纹密度降低了 46%，最高达 96%（p<0.01）。如图 6 所示，一张图片胜过千言万语。

第二项临床研究是由 104 名女性受试者进行的自我评估，她们的皮肤大多干燥或有皱纹。志愿者们使用了 3% 的信号寡糖乳霜 3 周，并在使用后发表了自己的意见。结果显示，受试者对信号寡糖的效果给予了非常积极的评价。

结论

透明质酸是一种存在于人体全身（50% 存在于皮肤中）的天然成分，具有高度保湿和重塑特性。由于透明质酸的半衰期不到一天（50% 的透明质酸会在不到一天的时间内降解），因此透明质酸需要不断更新。以Glycokine为基础的 Optim Hyal 产品能恢复皮肤中透明质酸的最佳水平，使皮肤光滑、滋润、柔软，宛如年轻肌肤。

参考文献-向上滑动阅览

1 Price RD, Berry MG, Navsaria HA. Hyaluronic acid: the scientific and clinical evidence. J Plast Reconstr Aesthet Surg 2007; 60 (10): 1110-9.
2 Vigetti D, Viola M, Karousou E, De Luca G, Passi A. Metabolic control of hyaluronan synthases. Matrix Biol 2014; 35: 8-13.
3 Tammi R, Ripellino JA, Margolis RU, Maibach HI, Tammi M. Hyaluronate accumulation in human epidermis treated with retinoic acid in skin organ culture. J Invest Dermatol 1989; 92 (3): 326-32.
4 Ferguson EL, Roberts JL, Moseley R, Griffiths PC, Thomas DW. Evaluation of the physical and biological properties of hyaluronan and hyaluronan fragments. Int J Pharm 2011; 420 (1): 84-92.
5 Turley EA, Noble PW, Bourguignon LY. Signaling properties of hyaluronan receptors, J Biol Chem 2002; 277 (7) :4589-92.
6 Culty M, Nguyen HA, Underhill CB. The hyaluronan receptor (CD44) participates in the uptake and degradation of hyaluronan. J Cell Biol 1992; 116 (4): 1055-62.
7 Harada H, Takahashi M. CD44-dependent intracellular and extracellular catabolism of hyaluronic acid by hyaluronidase-1 and -2. J Biol Chem 2007; 282 (8): 5597-607.
8 Fraser JR, Laurent TC, Laurent UB. Hyaluronan: its nature, distribution, functions and turnover. J Intern Med 1997; 242 (1): 27-33.
9 Nusgens BV. [Hyaluronic acid and extracellular matrix: a primitive molecule?] [Article in French]. Ann Dermatol Venereol 2010; 137 (Suppl 1): S3-8.
10 Papakonstantinou E, Roth M, Karakiulakis G. Hyaluronic acid: A key molecule in skin aging. Dermatoendocrinol 2012; 4 (3): 253-8.
11 Tzellos TG, Klagas I, Vahtsevanos K et al. Extrinsic ageing in the human skin is associated with alterations in the expression of hyaluronic acid and its metabolizing enzymes. Exp Dermatol 2009; 18 (12): 1028-35.
12 Branchet MC, Boisnic S, Frances C, Robert AM. Skin thickness changes in normal aging skin. Gerontology 1990; 36 (1): 28-35.

文章链接：

https://www.personalcaremagazine.com/story/14483/hyaluronic-acid-history-and-future-potential

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