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CIRS
基于2D細胞模型保濕、修護與舒緩功效的體外評價體系研究
行業(yè)資訊
發(fā)布時間:作者:訪問次數(shù):291

“藥妝”這一概念起源于日本,指的是介于藥品和化妝品之間的產(chǎn)品,通常含有一定的藥理成分,能夠提供特定的皮膚護理效果,例如改善痤瘡、敏感肌膚、皮膚干燥等問題。盡管我國法律上沒有明確“藥妝”的定義,但市場上常用這個術(shù)語來描述那些具有治療或預(yù)防皮膚問題功能的護膚品。這類產(chǎn)品往往強調(diào)其功效性成分和對特定皮膚問題的改善效果。其中有一部分為敏感肌適用,兼具安全性與功效性,稱作敏感肌護理類產(chǎn)品,也叫作皮膚學級產(chǎn)品。

皮膚學級護膚品作為一種細分品類,主要針對目前較受關(guān)注的肌膚敏感問題對皮膚進行功能性修復(fù),這類產(chǎn)品采用溫和科學的配方,運用優(yōu)良技術(shù),為敏感肌人群解決肌膚敏感問題,如皮膚紅腫、長痘等,可靠性較高。由于肌膚敏感問題比較特殊,敏感肌人群如果使用產(chǎn)品不當,其皮膚會遭受更嚴重的問題,所以皮膚學級護膚品的消費人群對產(chǎn)品要求嚴格,更注重專業(yè)性和安全性。

2014-2020 年,我國皮膚學級護膚品市場的年復(fù)合增長率達到24%,相較于整個護膚品市場 10.1%的年復(fù)合增長率,皮膚學級護膚品市場作為細分領(lǐng)域,展現(xiàn)出巨大的增長潛力。據(jù)Euromonitor(歐睿)信息咨詢預(yù)測,至2030年,中國皮膚學級護膚品市場規(guī)模有望突破1300億元,占據(jù)整體護膚品市場的22.9%,成為美妝護膚領(lǐng)域內(nèi)增長最為迅猛的細分品類。隨著生活壓力的增大、生活環(huán)境變差,產(chǎn)生肌膚敏感問題的人群不斷增加,消費者對皮膚學級護膚品的需求持續(xù)攀升,我國皮膚學級護膚品正迎來前所未有的發(fā)展機遇。

在上一篇文章中,我們已經(jīng)總結(jié)了敏感肌的形成機制:皮膚敏感的發(fā)生是涉及-皮膚表面微生態(tài)屏障-表皮屏障-內(nèi)部神經(jīng)系統(tǒng)-炎癥反應(yīng)等多方的復(fù)雜過程。在內(nèi)外因素的共同作用下,皮膚表面微生態(tài)屏障失衡、表皮屏障功能受損,引起內(nèi)部神經(jīng)反應(yīng)性異常敏感或感覺受體表達異常,導致皮膚對外界刺激的反應(yīng)性增強,引發(fā)各種炎癥反應(yīng)。

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 基于角質(zhì)形成細胞的保濕和修護功效測定

AQP3(水通道蛋白)主要參與細胞水和甘油的重吸收,AQP3表達的上調(diào)表征細胞保濕能力和屏障功能的增強。HAS3(透明質(zhì)酸合成酶)主要參與透明質(zhì)酸的合成,透明質(zhì)酸是一種良好的保濕成分,合成越多保濕效果越好。絲聚蛋白(FLG)是角質(zhì)層的重要成分,由角質(zhì)形成細胞合成,并隨角質(zhì)形成細胞遷移過程逐漸被酶降解為天然保濕因子等角質(zhì)層需要的小分子物質(zhì),在保濕、修護和屏障完整性方面發(fā)揮重要作用。

 AQP3檢測:

      綠色熒光代表AQP3含量,熒光強度越強,表明AQP3含量越高。

屏障相關(guān)基因(FLG, ZO-1, Claudin-1, Occludin):

 

 如圖,與對照組相比,隨著樣品濃度的上升,屏障相關(guān)基因表達逐漸升高,表明樣品能夠有效促進細胞保濕和修護。

基于細胞損傷的修護功效測定(SDS-HaCaT

SDS是一種陰離子表面活性劑,損傷活細胞的細胞膜結(jié)構(gòu),導致細胞損傷。通過MTT法測定細胞活力,評估待測樣品對細胞損傷的修護功效。

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 SDS組相比,樣品組細胞活力增強,表明樣品具有一定的修護功效。

基于細胞遷移的修護功效測定

細胞遷移是指細胞在接收到遷移信號或感受到某些物質(zhì)作用后產(chǎn)生的移動,是機體正常生長發(fā)育的生理過程。在人體皮膚上,細胞遷移常發(fā)生在對傷口的愈合作用,這與促進皮膚損傷愈合的修護功效目的相似,因此可通過人角質(zhì)形成細胞遷移能力來一定程度地評價樣品對皮膚修護功能的影響。

 

與空白對照相比,樣品作用后細胞遷移能力增強,說明樣品具有良好的修護功效。

基于炎癥的修護功效測定(UVB or LPS-HaCaT

炎癥因子(IL-6IL-8、TNF-α、IL-1 α等)

當細胞由于物理損傷、感染或其他原因受到損傷時,受損細胞會釋放炎癥介質(zhì),如細胞因子(例如腫瘤壞死因子TNF-α)、白細胞介素(IL-1、IL-6等))和化學因子(如前列腺素和白三烯)。這些分子能夠激活周圍細胞,引發(fā)炎癥反應(yīng)。IL-6IL-8、TNF-αIL-1α都屬于炎癥因子。當細胞損傷時炎癥因子分泌增加,因此采用UVBLPS刺激人角質(zhì)形成細胞,通過測定樣品對炎癥因子分泌的影響從而評估其抗炎修護功效。

 

 與模型組相比,加入樣品后炎癥因子含量和基因表達明顯下降,表明樣品具有一定的抗炎修護功效。

基于炎癥的舒緩功效測定(CAP-HaCaT

角質(zhì)形成細胞表面會表達一些能夠感覺到溫度、疼痛等的受體如TRP類,最為典型的TRP類受體包括辣椒素受體(TRPV1)。TRPV1是一種感受熱量和疼痛的通道,當受到辣椒素等激活物質(zhì)刺激時,它能夠引起Ca2+內(nèi)流。這種離子流動不僅改變細胞內(nèi)離子平衡,還能引發(fā)神經(jīng)信號傳遞,導致人體感受到燒灼或刺痛感。此外,TRPV1的激活還能促進包括P物質(zhì)在內(nèi)的神經(jīng)源性炎癥介質(zhì)的釋放,從而引發(fā)和加劇皮膚炎癥反應(yīng),如紅腫和熱感。通過測定樣品對Ca2+內(nèi)流的抑制,進而評估其對細胞的舒緩功效。

Ca2+濃度測定(FCM

辣椒素(CAP)激活TRPV1通路導致Ca2+內(nèi)流增加,即細胞內(nèi)Ca2+含量增加;樣品減緩了細胞Ca2+內(nèi)流,具有一定的舒緩功效。

TRPV1測定(qPCR or IF

與模型組相比,樣品組TRPV1表達下調(diào),表明樣品具有一定的舒緩功效。

基于細胞脫顆粒的舒緩功效測定(C48/80-P815

肥大細胞在過敏反應(yīng)尤其是型過敏反應(yīng)中扮演著核心角色,其表面帶有高親和力的IgE受體。當個體首次接觸過敏原時,體內(nèi)B細胞會產(chǎn)生特異性的IgE抗體,這些IgE會綁定到肥大細胞表面。當再次暴露于同一過敏原時,過敏原會橋接相鄰的IgE抗體,激活肥大細胞。肥大細胞的激活導致其迅速脫顆粒,釋放存儲在顆粒中的活性物質(zhì)。這些物質(zhì)包括:組胺、白細胞介素、腫瘤壞死因子和蛋白酶(如胰蛋白酶和羧肽酶)等。除直接釋放炎癥介質(zhì)外,肥大細胞還通過產(chǎn)生趨化因子(如IL-8)來吸引其他免疫細胞(如嗜中性粒細胞和單核細胞)到炎癥部位,加劇局部免疫反應(yīng)。P815是一種屬于小鼠的肥大細胞瘤細胞系,能夠在體外環(huán)境穩(wěn)定生長。C48/80通過與肥大細胞表面受體結(jié)合,引發(fā)肥大細胞脫顆粒,釋放存儲在細胞內(nèi)顆粒中的炎癥介質(zhì)。

 

 皮膚在外界環(huán)境刺激下,會激活肥大細胞進而引起其活化、脫顆粒等情況。通過C48/80誘導肥大細胞活化脫顆粒,使用樣品后脫顆粒數(shù)量明顯減少,表明樣品具有良好的舒緩功效。

基于3D皮膚的保濕、修護和舒緩功效體外評價

同樣,我們可以使用3D皮膚模型來評估樣品的保濕、修護和舒緩效果。如使用UVBLPS刺激表皮模型,模擬皮膚受化學刺激時的情況。以LPS刺激為例,采用地塞米松作為陽性對照,通過測定組織活性、觀察模型形態(tài)學變化、檢測炎癥因子表達來評估待測物質(zhì)的抗炎癥功效。通過組織形態(tài)學實驗和保濕、屏障相關(guān)蛋白表達實驗測定樣品保濕功效。通過組織形態(tài)學實驗、屏障相關(guān)基因(AQP3, FLG, Caspase-14, Claudin-1, occludin)表達、炎癥因子(IL-6、IL-8TNF-α、IL-1 α等)等測定樣品修護功效。具體案例將在后續(xù)推文進行詳細介紹。

功效評價是驗證功效宣稱的關(guān)鍵步驟,也是功能性護膚品成功的基礎(chǔ)?;瘖y品新規(guī)的實施不僅為行業(yè)從業(yè)者帶來了挑戰(zhàn),也提供了新機遇。規(guī)定要求所有護膚品必須通過嚴格的功效測試來支持其宣稱,確保消費者能夠獲得確切可靠的產(chǎn)品信息。這樣的變化推動整個行業(yè)向更高標準透明度和質(zhì)量控制邁進,同時促進科技在化妝品研發(fā)中的應(yīng)用,如高級的皮膚模擬技術(shù)和精準的生物標志物分析等。因此,盡管面臨新規(guī)帶來的初期適應(yīng)挑戰(zhàn),化妝品公司可以利用這一機遇提升品牌信譽和市場競爭力,促進業(yè)務(wù)持續(xù)增長和創(chuàng)新。