1731年，世界膠原蛋白之父布蘭特J• Brandt博士發(fā)現(xiàn)：皮膚衰老的過程就是膠原蛋白大量流失的過程，補(bǔ)充膠原蛋白成為破譯青春密碼的秘鑰。膠原蛋白是一種細(xì)胞外蛋白質(zhì)，具有獨(dú)特的三螺旋結(jié)構(gòu)，主要存在于人體皮膚、骨骼、眼睛、牙齒、肌腱、內(nèi)臟（包括心、胃、腸、血管）等部位，在皮膚中，膠原蛋白占皮膚組織干重的70%，是維持皮膚彈性的中流砥柱。然而膠原蛋白種類多，相關(guān)產(chǎn)品良莠不齊，如何正確補(bǔ)充膠原蛋白成為守護(hù)皮膚健康的關(guān)鍵。在近日舉辦的2024首屆合成生物科學(xué)護(hù)膚高峰論壇中，華熙生物功能蛋白研發(fā)負(fù)責(zé)人周偉博士分享了關(guān)于膠原蛋白的重要認(rèn)知以及公司在這一領(lǐng)域的重要研究成果。
28種膠原蛋白，應(yīng)對衰老補(bǔ)哪種？
膠原蛋白是最豐富的動(dòng)物蛋白，在人體中已發(fā)現(xiàn)至少28種類型，具有不同活性的形態(tài)結(jié)構(gòu)。比如纖維型膠原蛋白中的1型膠原蛋白存在于肌腱骨骼牙齒中，屬于基底膜膠原蛋白的IV型膠原蛋白存在于基底膜，角膜后囊中。
膠原蛋白產(chǎn)品分為動(dòng)物來源和重組人源。動(dòng)物來源的膠原蛋白主要是牛，豬，魚皮等等，通過酸堿水解或者酶解的方式從動(dòng)物中提取，但是此類動(dòng)物源產(chǎn)品多不溶于水，提取過程中容易喪失活性，也存在著與人體發(fā)生排異的可能性。但重組人源膠原蛋白則不然。周偉博士強(qiáng)調(diào)：“重組膠原蛋白序列單一，型別明確，具有安全性高、生物相容性好；其次可以綠色發(fā)酵，符合ESG要求；此外，其氨基酸序列可根據(jù)應(yīng)用需求進(jìn)行定向開發(fā)，可實(shí)現(xiàn)定制化合成。”因此，相對于動(dòng)物源來說，重組人源膠原蛋白更適合應(yīng)用在功效型護(hù)膚產(chǎn)品中。
華熙生物功能蛋白研發(fā)負(fù)責(zé)人周偉博士
在眾多型別的重組人源膠原蛋白中，Ⅲ型膠原細(xì)小，是支撐皮膚柔嫩度和彈性的主力軍。研究發(fā)現(xiàn)，人體中的總膠原含量隨年齡增長而減少，當(dāng)Ⅲ型與Ⅰ型膠原蛋白比例逐漸降低時(shí)，皮膚就會(huì)不飽滿，缺乏彈性，而且Ⅲ型膠原蛋白比Ⅰ型減少得更快。這就意味著，補(bǔ)充III型膠原蛋白延緩衰老的關(guān)鍵。因此，華熙生物率先研發(fā)Ⅲ型膠原蛋白，直擊抗老的痛點(diǎn)。
華熙生物的Bloomcolla™ Col Ⅲ與人膠原序列100%同源，且無內(nèi)源內(nèi)毒素風(fēng)險(xiǎn)，產(chǎn)品安全性很有保障。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，其半抑制濃度高于市面產(chǎn)品，說明高濃度條件下，相同樣品濃度的Bloomcolla™ Col Ⅲ 的細(xì)胞毒性更小。Bloomcolla™ Col Ⅲ不僅不會(huì)刺激眼部，在20%濃度下也無潛在不良反應(yīng)。
膠原蛋白如何在皮膚中起作用？
“我們的開發(fā)理念是‘功效為王’，以最終應(yīng)用需求為金標(biāo)準(zhǔn)，我們搭建了可快速實(shí)現(xiàn)不同重組膠原蛋白設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的技術(shù)平臺(tái)”，周偉博士表示，膠原蛋白的功效需要與細(xì)胞上的一個(gè)關(guān)鍵跨膜蛋白受體——整合素結(jié)合，才能開啟細(xì)胞下游信號(hào)通路，真正發(fā)揮作用。可以說，整合素是膠原蛋白起效的“開關(guān)”。整合素根據(jù)特異性結(jié)合配體類型可以分為與RGD結(jié)合類，與膠原蛋白結(jié)合類等。不同的整合素負(fù)責(zé)開啟不同的功效。因此，一款膠原蛋白產(chǎn)品能夠結(jié)合的整合素越多，可能發(fā)揮的功效就越強(qiáng)。
華熙生物的III型重組人源化膠原蛋白Bloomcolla™ Col Ⅲ具有和RGD結(jié)合類、Ⅲ型膠原結(jié)合類12處整合素結(jié)合的序列位點(diǎn)，從而具有豐富且強(qiáng)悍的功能。例如αvβ3能夠調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞粘附和遷移；α5β1可以調(diào)節(jié)人胚胎干細(xì)胞的自我更新、存活、增殖、運(yùn)動(dòng)和分化；α2β1在傷口愈合過程中發(fā)揮重要的作用。
諸多體外測試的數(shù)據(jù)也能看出，Bloomcolla™ Col Ⅲ的表皮修護(hù)、真皮再生、舒緩功能表現(xiàn)也可圈可點(diǎn)。Claudin-1和FLG是兩種維護(hù)皮膚屏障的重要因子，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，使用含有Bloomcolla™ Col Ⅲ的溶液處理6小時(shí)后，角質(zhì)形成細(xì)胞的FLG的mRNA表達(dá)水平提升38.2%，Claudin-1的mRNA表達(dá)水平提升了27.1%，這說明皮膚屏障得到了顯著的增強(qiáng)。
AQPs是一種保持表皮細(xì)胞水合作用，參與細(xì)胞遷移、增殖、分化、脂質(zhì)代謝和屏障形成的蛋白，HAS則是一類在HA（透明質(zhì)酸）合成過程中發(fā)揮重要作用的酶。使用含有Bloomcolla™ Col Ⅲ的溶液后，這兩種物質(zhì)的mRNA表達(dá)水平都顯著提高，這意味著皮膚的內(nèi)生保濕力大大提高。
在修護(hù)方面， Bloomcolla™ Col Ⅲ對抗PGE2、TNF-α、IL-8等常見炎癥因子也相當(dāng)“給力”。實(shí)驗(yàn)證明，0.2% Bloomcolla™ Col Ⅲ可使炎癥因子PGE2減少66.1%，使炎癥因子TNF-a減少27.7%。此外，皮膚中血紅素e1值越大，則表明皮膚發(fā)紅程度越嚴(yán)重，而使用0.1%Bloomcolla™ Col Ⅲ含量的精華液4周后，與皮膚發(fā)紅情況呈正相關(guān)的血紅素e1值有明顯降低，可見其舒緩修護(hù)作用明顯。
華熙生物是生物科技領(lǐng)和生物材料領(lǐng)域的佼佼者，在透明質(zhì)酸等多種生物活性物方面都有深耕。相比單一成分的膠原蛋白產(chǎn)品，華熙生物已經(jīng)開啟了膠原蛋白智配的“高階”玩法。周偉博士表示，進(jìn)行了多次試驗(yàn)后，華熙生物發(fā)現(xiàn)，在Hybloom™微真協(xié)同滲透下， Bloomcolla™ Col Ⅲ整體功效可以得到進(jìn)一步增強(qiáng)。數(shù)據(jù)表明，對于紫外照射后的人真皮纖維細(xì)胞，0.01%Bloomcolla™ Col Ⅲ加Hybloom™微真能夠顯著促生Ⅰ型膠原蛋白（Ⅰ型膠原蛋白是組成真皮中膠原纖維的成分，在皮膚中的占比為80%以上，是真皮結(jié)締組織中最為豐富的成分。）及Ⅲ型膠原蛋白基因表達(dá)水平，從而實(shí)現(xiàn)真皮再生。
此外，0.1%Bloomcolla™ Col Ⅲ與Hybloom™微真的組合能夠進(jìn)一步降低炎癥因子IL-6和PGE2的表達(dá)水平，舒緩效果比單純使用同樣濃度的Bloomcolla™ Col Ⅲ或Hybloom™微真都更勝一籌。
據(jù)了解，華熙生物的重組人源膠原蛋白產(chǎn)能已達(dá)到噸級(jí)規(guī)模。從研發(fā)到產(chǎn)品轉(zhuǎn)化，華熙生物充分發(fā)揮“大廠”的頭部效應(yīng)，正在引領(lǐng)膠原蛋白這一活性原料的普惠，為健康與美麗事業(yè)提供高質(zhì)量的解決方案。
