外泌体的护肤品应用,或许并非是“伪科学”。
来源| 聚美丽
作者| 诗 诗
近段时间,“外泌体”在业内逐渐成为一个热词,引发了一些从业者的探讨。这种热度,也许是从市场端传导而来的。
在小红书app上,外泌体在轻医美、化妆品等相关话题中时常被提及,不少笔记称之为“水光针的天花板”、“抗衰界的新宠”,宣称能够逆转衰老、修复美容。据称,注射一针外泌体水光针的费用高达1万元。
△截图自小红书
如硬币的两面,一股全新的市场风潮背后,也往往伴随着不可避免的市场乱象,各种不规范的产品层出不穷,也导致了外泌体抗衰老的功效受到质疑。
“外泌体是一个很大的概念,到底是哪些组分起作用,目前没有明确说法。所以,外泌体现在还停留在理论阶段,需要进一步研究。市面上大多数相关产品都只是概念而已。”某专业科普KOL说道。
据记者了解,在临床上,外泌体可以用于治疗烧伤、烫伤、皮肤溃疡,甚至实现再生健康皮肤;在护肤方面,外泌体囊泡结构可以裹挟营养物质深入细胞,参与细胞更新。可以说,不管是在医疗界还是化妆品界,外泌体与再生医学都位于技术的前沿。
尽管当下备受争议,但外泌体技术的应用前景已经受到了专业人士的认可。比如,美国抗衰老医学研究会主席Ronald Klatz曾公开表示:“外泌体是干细胞技术的下一个发展方向。”
外泌体相关研究曾获诺贝尔奖,但还需临床试验
很多人对于外泌体的认知,仅仅停留在“干细胞外泌体”之上。由于监管上的限制,干细胞及其衍生品的在美容护肤领域的应用尚未开发,再加上部分媒体的渲染,外泌体被冠上“邪风”、“市场不规范”等标签。
尽管舆论风向引导了外泌体护肤的负面形象,但对于外泌体,我们要有科学且正确的认知。
如果从完整的视角来看,外泌体的研究并不仅限于“干细胞衍生物”。在定义上,外泌体是由动物细胞或植物细胞分泌的、包含了复杂 RNA 和蛋白质的盘状小囊泡,其直径在30-150nm之间,主要参与细胞间的通讯。
△外泌体的结构(截图自相关文献[1])
最早在1983年,加拿大麦吉尔大学生物化学系教授Rose M. Johnstone的研究小组在绵羊红细胞上清液中发现了外泌体。此后,他们将这种小囊泡命名为“exosomes”,开启了科研界对外泌体的深入研究。
2013年,来自美国和德国的科学家们阐释了细胞囊泡运输系统及调控机制,并因此获得诺贝尔生理医学奖。自此,外泌体在医药领域呈现出热门的研究态势。
目前,外泌体各方面的研究才处于起步阶段,这些研究成果主要分为三大领域:1)针对肿瘤、炎症以及肠道微生态等健康治疗方向;2)面向疾病检测的新品开发领域;3)在抗衰老以及皮肤细胞修复领域的作用。
与外泌体相关的研究中指出,它对免疫炎性疾病、组织损伤、神经变性疾病、组织纤维化、糖尿病,甚至肿瘤等疾病具有治疗效果。但大多数报道主要还是基于各种动物模型的试验,具有治疗功能的外泌体既有来自于自身或者同一种属的,也有跨物种来源的。
2019年,在《国际干细胞》杂志上发表的一篇名为《MSC衍生的外泌体促进M2极化并增强皮肤伤口愈合》的SCI论文中公布了一项研究,结果显示,来自人颌骨髓的间充质干细胞(MSC)的外泌体能够诱导巨噬细胞极化,并增加巨噬细胞的M2表型(选择活化型)。他们推测,间充质干细胞可能通过运输外泌体衍生的microRNA来加速伤口愈合[2]。
△截图自相关文献
理论上,任何细胞都可以分泌外泌体,动物和人源干细胞外泌体已经被证明具有促进组织再生、抗衰老和免疫调节等多种功能,相关研究也从医疗功能,逐渐拓展到医美、护肤品等领域。
然而,在监管层面以及护肤产品应用层面,动物干细胞外泌体并没有明确的标准和规范。一方面,市面上概念型产品太多,行业标准还没有形成;另一方面,动物干细胞外泌体没有明确收录在《已使用化妆品原料目录》中,仍然需要更多作用机理和临床试验的研究。
但外泌体并非只有动物来源,在化妆品领域,以植物为研究对象开发的植物外泌体,由于更加安全、合规,正在成为原料公司涉足外泌体研究领域的切入口。
植物外泌体,或将成为护肤品应用的一个革新原料成分
植物外泌体(plant exosome),是指由植物细胞分泌产生的具有指定尺寸范围(约40-150nm)的细胞外囊泡。由于含有miRNA、生物活性脂质和蛋白质,植物外泌体纳米颗粒在细胞间扮演“信使”的角色。
第四军医大学组织工程研发中心主任金岩教授的团队在前期研究试验中发现,植物外泌体是多种活性物质(比如维生素、矿物质、植物多糖和次生代谢产物)的重要储存形式。
此外,不少研究证明,作为一种可食用的天然纳米载体,植物外泌体的囊泡结构可用于有效递送特定药物,是解决各种疾病的天然疗法[3]。与作为输送系统的合成脂质体相比,植物外泌体更具生物相容性和安全性。
△外泌体的来源及分离提取方式(截图自相关文献[1])
成立于2011年的陕西佰傲再生有限公司(以下简称“佰傲再生”),隶属于佰鸿集团,是最早一批入局植物外泌体研究的企业,其研发团队由金岩教授带领。
据悉,佰傲再生依托30年来在细胞再生领域的深耕,其研究团队用了7年时间发表多篇核心期刊论文,在外泌体抗衰老研究、植物外泌体的开发及护肤品应用等方面取得了诸多成果。
“从提取方式和护肤品应用方式上来说,植物外泌体是一个很大的革新。由植物活细胞分泌的外泌体中富集了许多植物次生代谢产物。也就是说,植物外泌体的核心功效表现和作用机理与植物本身产生的次生代谢产物是密切相关的。因此,不同的植物来源,提取得到的外泌体也具有不同的特质。”佰傲再生医学研究院副院长吴田田说道。
植物提取物本身在化妆品行业的应用已经较为成熟,市场认可度较高。而相比于普通的植物提取方式,植物外泌体具有安全程度更高、功效靶向明确、作用效率高的特点。
△传统植物提取物与植物外泌体的对比
首先,目前传统的植物提取方式包括有机溶液提取法、膜分离法、超声波提取法等,或多或少都存在各自的缺点,比如需要借助化学溶剂、提取分离的成分易被破坏、限制因素较大等等。而植物外泌体提取技术不需要其他介质,无杂质引入,因此原料的安全性会更高。
2019年发表在《中国现代医学杂志》上的一篇研究中提到,现有的外泌体分离方法主要包括多步差速离心、蔗糖密度梯度离心、试剂盒沉淀、免疫磁珠分选等方法。其中,多步差速离心和蔗糖密度梯度离心提取外泌体的应用优势更大 [4]。
其次,得益于纳米级囊泡的包裹形式,植物外泌体的有效成分得到了更大程度的保留。吴田田表示,普通的植物提取物中,有效活性成分会受到外界环境的影响,而植物外泌体具有一个磷脂双分子层膜,将有效成分包裹在内,对于植物次生代谢产物具有很好的保护作用,能够更好地发挥次生代谢产物的护肤功效。
最后,除了植物外泌体之外,目前比较前沿的植物提取技术还有植物愈伤组织细胞培养技术。两者相比,植物外泌体在成本和产量上的限制会更小。
吴田田认为:“植物愈伤组织细胞培养技术,能够对一些稀缺植物资源进行有效化利用,可以进一步与植物外泌体技术相结合,对稀缺植物组织进行放大培养,然后再进行后续的应用转化,共同发挥两种提取技术的优势。”
解决植物外泌体在护肤品应用中的难点,这可能吗?
据南方日报报道,外泌体的来源、产量及质量,外泌体衍生产品开发相关的技术,是限制其进一步应用的重要原因。对于植物外泌体而言,具体面临着三大技术难点:规模化量产及产业化应用、原料纯度、活性保存。
尽管国内已经有不少原料企业、研究机构都开始研究植物外泌体原料在护肤品领域的应用,但能够成功突破技术难点,并实现植物外泌体产业化的却很少。据介绍,佰傲再生是国内第一家实现植物外泌体产业化的企业。
从踏入植物外泌体的研究以来,佰傲再生聚焦植物外泌体在护肤品中的应用效果,并证明了相比传统植物提取物,该技术在配方中应用的优点更全面。不仅如此,在长期的研发历程中,通过不断优化原料生产工艺,他们最终实现了植物外泌体的大规模量产。
“现在大量的科研机构都在研究植物外泌体,但是,科研机构对于外泌体在护肤品中的应用思路可能和产业化应用的差异是非常大的,产业化应用还需要考虑成本和产量这两大条件,这将成为科研机构研究外泌体的主要限制因素。”吴田田说道。
不过,她表示,植物外泌体的产业化,其实比动物外泌体的限制可能要更少,因为它是从新鲜植株中提取出来的,在合适的储存条件下可以进行长期保存,目前实现大规模应用并不是太大的问题。
吴田田表示:“市面上很多厂家可能只是在跟风做外泌体的研究,实际上,在植物外泌体的探索过程中,存在许多困难,比如提取工艺的优化、提取成功后的检测方法、如何保证不同批次之间有效物的稳定性等等。此外,还包括后续原料的护肤功效验证,这就像一张庞大的网络。”
据了解,佰傲再生的首席科学家金岩教授,是国家重点科学研究计划(“973计划”)首席科学家,也是中国组织工程与再生医学专业委员会主任委员。佰傲再生的科研团队,汇集了细胞生物学、分子生物学、材料学、医学等不同学科背景的技术人才,其中包括多名国家科技进步一等奖获得者,省部级一等奖获得者。
△金岩教授
依托强大的再生医学研究背景,佰傲再生在探索植物外泌体的过程中投入了大量的时间和精力,形成一条较为完善的研发链路,这是其能够在植物外泌体技术领域立足,构建起差异化的基础。
除了实现植物外泌体量产和产业化应用之外,佰傲再生还针对植物外泌体的纯度和活性保存两大难点,开发了相应的解决方案。
比如,佰傲再生自主开发的“多重纯化-活性保护”MPBP生产技术,通过结合超速离心和超纯过滤法,在实现植物外泌体分离纯化的同时,能够更好地保护有效物活性。此外,为了解决植物外泌体储存难度大的问题,更好地维持成分稳定性,他们采用了冻干剂型进行原料储存。
△佰傲再生的外泌体提纯技术
从功效试验和护肤品应用来看,植物外泌体效果如何?
吴田田表示:“在平衡量产问题和原料纯度之间,有时候并不能做到十全十美,但是,一种规模化的原料并不能只从纯度进行单一的考量。而是要考虑控制在一定成本范围内,原料的纯度能够达到有效性和安全性这两大基础指标。这就要求企业在原料护肤功效检测环节提供更多研究数据。”
佰傲再生的研发团队经过多年的探索,选取并分析了16种植物外泌体,包括葡萄、玫瑰、生姜、番茄等,对它们进行了大量的功效验证,并尝试应用在化妆品、食品、药物等不同的领域。
“在植物的选择上,通常会考虑两个方面,首先是植株要容易获得,容易经过植物工厂进行培养种植;其次根据相应的功效方向(比如抗氧化性),以及在人体、细胞等层面的安全和有效性,进行植株的筛选。”
基于这样的植物筛选方式,部分在化妆品中已经应用广泛且技术成熟的植物提取物,同样也能够结合植物外泌体技术进行提取。
比如,佰傲再生经过细胞试验,证明了葡萄外泌体的自由基清除率和细胞活性要高于维生素C、谷胱甘肽等化妆品中常用的抗氧化剂。在志愿者皮肤上进行试验,发现葡萄外泌体护肤产品能够改善皱纹。
△图片信息由佰傲再生提供
此外,佰傲再生还推出了马齿苋外泌体等原料,均在细胞试验中表现出特异性的护肤功效。
其中,不少植物外泌体原料已经在产品中得到了应用。比如,“绽媄娅”和“JUFAMILY解觅品牌(原名‘愈媄’)”,还有佰傲再生旗下佰辰生物即将推出的主打年轻人抗初老的新品牌,未来也会将植物外泌体成分应用到护肤品中。
△JUFAMILY解觅品牌
吴田田认为:“在护肤品应用的各方面,植物外泌体的限制并不是很大,而且在皮肤上的吸收利用率也比较高。目前我们正在尝试研究的一个方向,是将市面上常用的活性较高且难以保持的抗氧化剂,比如维C等,结合植物外泌体的囊泡结构进行包裹,充分发挥这项技术的优点。”
植物提取物在食品、美妆、医药等领域的应用历史悠久,但在新型提取技术的开发上却难有突破性的成果。毕竟,技术革新并不是一朝一夕就能达成的,现如今这个阶段,植物外泌体的出现,确实能够为植物提取物提供一个新的研究方向。
正如吴田田所说:“植物外泌体是近几年才兴起的一个新领域,从2003年之后才开始大规模的研究,产业化应用也仅仅是最近十年才起步。对于整个市场来说,它属于一个新鲜事物,因此也不可避免会出现各种质疑,甚至市场乱象。然而,在现有的研究中,植物外泌体在护肤品中的功效表现,并不比单一化合物更差,或许它能够打破目前行业对于植物提取物的固有偏见。”
只不过,在技术和应用等层面,植物外泌体还需要进行更加深入的探索。这需要更多企业不断投入研发、反复试验,用专业完整的数据和具备功效的产品去说服消费者。
而在这个新兴的、具有未来前景的技术领域,作为一家中国企业,佰傲再生已迈出了第一步。
参考文献:
[1] Akuma P , Ok Ag U O D , Udenigwe C C . Naturally Occurring Exosome Vesicles as Potential Delivery Vehicle for Bioactive Compounds[J]. Frontiers in Sustainable Food Systems, 2019, 3.
[2] Xiaoning, Zhiwei, Dong, et al. MSC-Derived Exosome Promotes M2 Polarization and Enhances Cutaneous Wound Healing.[J]. Stem cells international, 2019, 2019:7132708-7132708.
[3] 王莉, 李静钰, 徐锐,等. 植物外泌体的研究进展[J]. 国际药学研究杂志, 2020, 47(8):5.
[4] 吴菊萍, 肖倩, 王建国,等. 番茄外泌体的分离提取工艺优化及其作为药物载体的可行性分析[J]. 中国现代医学杂志, 2019, 29(24):7.
视觉设计:乐乐
微信排版:高高
责任编辑:晓伊
———预约科研趋势大会———
5月10-11日,聚美丽将线上举办了「2022中国化妆品科研趋势大会」,届时全方位解读最新的科研技术趋势,分享抗衰老、屏障修复、美白防晒、头皮护理等创新解决方案!
·END·
看完不妨给个在看
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.