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，補充膠原蛋白成為破譯青春密碼的秘鑰。膠原蛋白是一種細胞外蛋白質(zhì)，具有獨特的三螺旋結構，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，相關產(chǎn)品良莠不齊，如何正確補充膠原蛋白成為守護皮膚健康的關鍵。在近日舉辦的2024首屆合成生物科學護膚高峰論壇中，華熙生物功能蛋白研發(fā)負責人周偉博士分享了關于膠原蛋白的重要認知以及公司在這一領域的重要研究成果。
28種膠原蛋白，應對衰老補哪種？
膠原蛋白是最豐富的動物蛋白，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)結構。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)品分為動物來源和重組人源。動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物中提取，但是此類動物源產(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)應用需求進行定向開發(fā)，可實現(xiàn)定制化合成。”因此，相對于動物源來說，重組人源膠原蛋白更適合應用在功效型護膚產(chǎn)品中。
華熙生物功能蛋白研發(fā)負責人周偉博士
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Ⅲ型與Ⅰ型膠原蛋白比例逐漸降低時，皮膚就會不飽滿，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，補充III型膠原蛋白延緩衰老的關鍵。因此，華熙生物率先研發(fā)Ⅲ型膠原蛋白，直擊抗老的痛點。
華熙生物的Bloomcolla? Col Ⅲ與人膠原序列100%同源，且無內(nèi)源內(nèi)毒素風險，產(chǎn)品安全性很有保障。實驗數(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 的細胞毒性更小。Bloomcolla? Col Ⅲ不僅不會刺激眼部，在20%濃度下也無潛在不良反應。
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’，以最終應用需求為金標準，我們搭建了可快速實現(xiàn)不同重組膠原蛋白設計與生產(chǎn)的技術平臺”，周偉博士表示，膠原蛋白的功效需要與細胞上的一個關鍵跨膜蛋白受體——整合素結合，才能開啟細胞下游信號通路，真正發(fā)揮作用?？梢哉f，整合素是膠原蛋白起效的“開關”。整合素根據(jù)特異性結合配體類型可以分為與RGD結合類，與膠原蛋白結合類等。不同的整合素負責開啟不同的功效。因此，一款膠原蛋白產(chǎn)品能夠結合的整合素越多，可能發(fā)揮的功效就越強。
華熙生物的III型重組人源化膠原蛋白Bloomcolla? Col Ⅲ具有和RGD結合類、Ⅲ型膠原結合類12處整合素結合的序列位點，從而具有豐富且強悍的功能。例如αvβ3能夠調(diào)節(jié)內(nèi)皮細胞粘附和遷移;α5β1可以調(diào)節(jié)人胚胎干細胞的自我更新、存活、增殖、運動和分化;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、真皮再生、舒緩功能表現(xiàn)也可圈可點。Claudin-1和FLG是兩種維護皮膚屏障的重要因子，實驗數(shù)據(jù)表明，使用含有Bloomcolla? Col Ⅲ的溶液處理6小時后，角質(zhì)形成細胞的FLG的mRNA表達水平提升38.2%，Claudin-1的mRNA表達水平提升了27.1%，這說明皮膚屏障得到了顯著的增強。
AQPs是一種保持表皮細胞水合作用，參與細胞遷移、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。
在修護方面， Bloomcolla? Col Ⅲ對抗PGE2、TNF-α、IL-8等常見炎癥因子也相當“給力”。實驗證明，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)紅情況呈正相關的血紅素e1值有明顯降低，可見其舒緩修護作用明顯。
華熙生物是生物科技領和生物材料領域的佼佼者，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，進行了多次試驗后，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一步增強。數(shù)據(jù)表明，對于紫外照射后的人真皮纖維細胞，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，是真皮結締組織中最為豐富的成分。)及Ⅲ型膠原蛋白基因表達水平，從而實現(xiàn)真皮再生。
此外，0.1%Bloomcolla? Col Ⅲ與Hybloom?微真的組合能夠進一步降低炎癥因子IL-6和PGE2的表達水平，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)能已達到噸級規(guī)模。從研發(fā)到產(chǎn)品轉化，華熙生物充分發(fā)揮“大廠”的頭部效應，正在引領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。