表皮生長因子在化妝品中的應用范文

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《日用化學品科學》2014年第五期

1EGF的發展

人表皮生長因子（humanEGF，hEGF）在人體中主要由腮腺、領下腺、腎臟、十二指腸、前列腺和腦等部位合成，在人的尿液、唾液、乳汁、血液、精液、胃液、外周血、羊水和血小板顆粒中均被發現有hEGF存在。因此，可以說hEGF幾乎存在于所有體液、分泌液及大多數組織中。一般認為正常人體液中腎內尿液(尤其是孕婦尿)、胰腺和甲狀腺等處hEGF含量最高(29ng/L～272ng/L)，但從這些體液中分離hEGF是十分困難的。1988年，MarchiD等人首先采用固相合成法完成了hFGF的全合成，但由于hEGF分子中存在3對二硫鍵及其他多種官能團，因而合成的產物純度及產率都無法滿足工業化生產要求。20世紀80年代以來，隨著基因重組技術的發展，人們開始進行重組hFGF大規模生產的嘗試。迄今為止，hEGF基因已得到克隆并在多種系統中得到表達。hEGF基因既可從天然來源提取，也可用固相亞磷酞胺二酷法分8個片斷合成。

2hEGF的生物活性與作用機理

2.1hEGF的分子結構不同來源的EGF的結構略有差異，一般同源性在70%左右。天然hEGF是人生長因子中的一種，由53個氨基酸組成的相對分子質量為6045的小分子多肽。多肽鏈上N-端為天冬酰酸，C-端為精氨酸，等電點4.2，粒比體積0.710cm3/g。hEGF分子具有較高穩定性，二硫鍵是hEGF生物活性所必須的結構。hEGF二級結構只有β-折疊，構成殘基1～33的N-端結構域和34～53的C-端結構域。多肽鏈上幾乎所有殘基的芳香側鏈都在分子表面成簇存在，形成疏水的袋。

2.2hEGF的生物活性hEGF不僅作用于表皮細胞，還作用于皮纖維細胞、角化細胞、炎性細胞和血管內皮細胞等。因此hEGF具有多種生物學效應，主要表現在以下幾個方面：①促進細胞增殖；②增加物質的轉運和糖代謝；③刺激真皮成纖維細胞內膠原酶的活性；④抑制胃酸分泌；⑤治療創面中存在干細胞聚集現象，誘導干細胞逆向分化；⑥對某些癌癥的治療具有一定療效等。

2.3hEGF的作用機理在過去30年中，有關hEGF及hEGF受體(EGF-R)的研究揭示了hEGF在控制正常細胞生長和傷口愈合中的分子機理。其作用機理是當hEGF與特異的跨細胞膜表面的EGF-R結合后，刺激了EGF-R復合物中的酪氨酸激酶的活性，通過EGF-R復合物的自磷酸化作用，在細胞內形成快速的信息傳遞網絡，激活蛋白酶和磷酸酯酶等的一系列生化反應，促進體內Ca2+、K+和糖等低分子物大量進入細胞內(主動運輸)，糖酵解量增大，激活RNA轉錄與蛋白質合成，從而促進皮膚細胞內的增殖分化，并維持其生長，使之向創傷部位遷移，加速啟動創傷組織再生、修復和胞外間質形成。另一方面，hEGF能增加其他內源性生長因子，激活細胞外透明質酸等大分子合成，增強皮膚細胞的抑制凋亡基因BCL-2的功能，抵御導致細胞內DNA斷裂、變異的外來因素的刺激，防止細胞的凋亡，促進羥脯氨酸合成，調節膠原酶和膠原的合成、分泌和沉淀，調節膠原降解，使膠原纖維以線性方式排列，增強創面抗張程度，減少疤痕形成，提高愈合質量。研究表明，表皮內、中、外3個胚層的細胞均有EGF-R存在。人的角質細胞、層細胞和纖維細胞等正常細胞均有特異性的EGF-R。人的表皮成纖維細胞有4×105個~10×105個EGF-R結合部位，這從理論上為人體皮膚細胞吸收hEGF提供依據。但這種作用具有靶向性(即靶細胞為上皮細胞、內皮細胞和成纖維細胞等)和實時性。

3hEGF在美容化妝品中的應用

根據EGF所具有的良好的生理特性，特別是對皮膚表皮基底層細胞的激活作用，近年來被嘗試運用在美容化妝品上，這種生物化妝品與傳統的化妝品有著本質的不同。傳統化妝品中某種意義上更多的是起修飾作用，不能從根本上解決皮膚問題；而添加了EGF的美容化妝品，則是依據人體皮膚的生理結構，在分子水平上對細胞進行修復和調整，改善或更新其組成和代謝等功能，逐步改善許多皮膚問題，如松弛衰老、皺紋、暗沉、粗糙、色素沉著、痤瘡和粉刺等，從而達到保護皮膚的目的。hEGF能自動與傷口附近的細胞膜上EGF-R結合，從而激活蛋白質激酶，加速DNA、RNA和蛋白質合成，促使傷口附近細胞加快有絲分裂，使傷口愈合。所以添加hEGF于化妝品中可促進皮膚新細胞產生，同時增加其他內源性生長因子的含量，促進細胞分泌透明質酸和糖蛋白，對肌膚具有修復、調養及去痘(去除粉刺、痊瘡和青春痘)等修復功能，合理調整皮膚結構。同時，hEGF對健康皮膚有保護作用，主要是利用其促進皮膚組織細胞增殖與生長，使新生年輕的細胞迅速代替衰老或死亡細胞，起到強化皮膚屏障、增加細胞間質、保持皮膚水分、改善皮膚微循環、促進代謝廢物排出和減少脂褐素沉積，增加和加強皮膚對于營養物質的吸收，增強皮膚彈性，從而降低構成細胞的平均年齡，以達到替代各種保濕、去斑、美白、去角質以及抗衰老等作用。日本民間素有“人尿美容”的風俗；德國巴代利亞地區用牛舌頭舔傷口等習慣也與EGF修復功能有關。另外含hEGF的發用化妝品能刺激頭皮血液循環，改善表皮供養源，防止頭發干澀、枯黃與異常脫落。

在化妝品中添加hEGF的方式一般采用“微量稀釋法”，即將hEGF凍干粉溶入5℃～10℃生理鹽水中，置4℃冰箱中保存；對加入膏體溫度一般控制在50℃～80℃，膏體pH<5或pH>8；并考慮加入適量肽類物或保濕劑（如透明質酸等）等起保護hEGF活性作用。在化妝品中使用hEGF的濃度很低，在美容中使用時，一般將hEGF凍干粉用蒸餾水或生理鹽水稀釋至10mg/kg備用。也有人認為hEGF在化妝品中添加量為0.1mg/kg～0.2mg/kg，特殊用途的產品可添加至1mg/kg以上(如去除眼角魚尾紋的配方)。GazzanigaAnnibale等人專利報道用于皮膚修復的一種膏霜配方為EGF1mg/kg～50mg/kg，表面活性劑為1%～10%，脂類為5%～45%，防腐劑為0.3%～0.87%，加水至100%，保存期2年。張許昌等人推薦化妝品中hEGF用量為1000nghEGF/人～2000nghEGF/人，約合25nghEGF/kg體重。Gonzales-LopezTania等人專利報道一種治療粉刺的含hEGF的配方，其中hEGF用量2fg/g～50fg/g，最佳為10fg/g。Wuwenjun等人專利報道一種含hEGF護膚精華配方，配方中hEGF的穩定劑為氨基酸和殼聚糖，輔助穩定劑為PVP、聚糖和淀粉。1999年，美國《皮膚醫學雜志》報道由GregoryLBrownM.D.公司開發的含hEGF的生物工程化妝品“BioengineeredCosmetics”，具有抗哀老抗皺功能，并開發了含hEGF和金屬酶蛋白協同作用的抗衰老、美白的手霜與頸霜。Detsina等人專利報道了一種再生肌膚的含hEGF膏霜(膠)，據稱該產品可顯著提高皮膚再生功能。JoByonKII等人專利報道含hEGF的護膚產品，配方中EGF質量分數控制在0.00001%～1%，最佳控制在0.0001%～0.1%，并將之加入松香油中以提高EGF活性。

EGF存在常溫下穩定性差，對熱、光極不穩定，易降解及易失活等缺點，同時EGF透皮吸收也是其產品化需要解決的問題。李建華等人專利報道了有助于保持表皮生長因子生物活性的化妝品，配方中包含表皮生長因子、透明質酸鈉、絲肽粉、棕櫚酰五肽和肌肽，利用各種成分結構和EGF相似保護了其活性。楊平順等人專利報道了一種以美洲荻尾草與EGF復配的護膚產品，一方面修復受損細胞，激活衰老細胞，使皮膚細胞能夠有充足的活力去吸收和利用營養物質，促進細胞的再生和健康；另一方面，荻尾草提取物在人體中可以刺激人體自身分泌激素，為肌膚提供足量的荷爾蒙前驅物質，經過皮膚的吸收和利用后，更能有效遏制和預防肌膚的內源性衰老問題，是一種能夠通過體外涂抹實現透皮吸收，起到改善膚質、抗衰老的效果。方永生專利報道了包含輔酶Q-10、EGF的脂質體護膚品，輔酶Q-10與EGF協同，對皮膚能夠起到很好的抗衰老和修復的作用，同時脂質體作為載體具有緩釋作用，并且能夠使活性物質更容易被人體皮膚吸收。陳松彬等人專利報道了含抗菌肽護膚品，主要包含了抗菌肽、胚胎素以及EGF等物質，產品性質穩定，滲透性好，3種物質共同作用，具有改善膚質，消除皺紋，使肌膚保持年輕態的作用。

4展望

人們真正科學認識生長因子是從20世紀40年代開始的，而對hEGF的研究是從20世紀80年代開始的，隨著1974年基因工程技術的誕生，直至20世紀90年代人們才掌握了以較低成本、較大規模生產hEGF的工藝技術，解決了大部分細胞因子無法大量獲得的難題，為hEGF各種應用的基礎和臨床應用研究提供了基礎。hEGF在化妝品應用方面還有亟待解決的問題，例如，半衰期短、穩定性差以及透皮吸收方式等，近期《Cell》上發表了一篇文章解釋了成纖維細胞在腫瘤形成后對腫瘤增長具有促進作用[28]，揭示了其存在的潛在風險。但隨著hEGF生物學效應的揭示，hEGF美容化妝品必將成為當代研究的熱門課題，這將在美容界掀起生物高科技仿生美容的高潮。生物美容將徹底突破日前化學、物理美容的理念，從細胞層次引導進入基因與生物美容的新時代。

作者：劉薇陳慶生龔盛昭吳知情單位：廣州環亞化妝品科技有限公司