基因護(hù)膚品能挽回逝去青春嗎?
2015-11-18 編輯:巧巧日化信息部
21世紀(jì)初,隨著人類基因組計劃逐漸進(jìn)入收尾階段,一家位于紐約的大學(xué)衍生企業(yè)“21世紀(jì)實驗室”(Lab21)開始計劃將基因組測序技術(shù)應(yīng)用于護(hù)膚領(lǐng)域。
該公司稱其可以通過“皮膚DNA測試”檢測五個基因的突變情況,據(jù)此設(shè)計個性化護(hù)膚產(chǎn)品,并實現(xiàn)保濕、滋潤和抗皺的效果,這項服務(wù)需要顧客每個月支付250美元。在2003年的新聞發(fā)布會上,公司負(fù)責(zé)人曾宣布:“設(shè)計護(hù)膚品配方從此不再是只靠猜測了?!备邫n百貨商場也紛紛簽下合作協(xié)議。
然而,Lab21的研究員遭到了遺傳學(xué)家和皮膚科專家的嘲笑和不屑。專家們認(rèn)為,人們對于皮膚問題所涉及到的基因還知之甚少,同時,對于護(hù)膚產(chǎn)品中的有效成分如何彌補(bǔ)基因缺陷也不甚清楚。事實證明專家是可信的,Lab21在幾年之后就失敗了,然而它不會是最后一家試圖借助科技進(jìn)步力量的化妝品公司。
現(xiàn)如今,護(hù)膚產(chǎn)品以其科學(xué)功效為賣點的宣傳方法應(yīng)用得如此普遍,甚至招來了懷疑的目光。然而這種宣傳其實在近二十年才剛剛出現(xiàn),“美容行業(yè)以前并不敢輕易碰觸科技。”波士頓麻省總醫(yī)院的皮膚科專家Barbara Gilchrest說。她表示,該行業(yè)原本普遍認(rèn)為消費者害怕科學(xué),也對科學(xué)不感興趣,所以在宣傳時一般不愿意讓自己的產(chǎn)品和科學(xué)有所關(guān)聯(lián)。但是這種避諱隨著基因組學(xué)時代的到來正在逐漸消融?;蚪M學(xué)不僅革新了生命科學(xué)研究領(lǐng)域,同樣也引發(fā)了公眾的無限想象,人們對Lab21產(chǎn)品所展現(xiàn)出的無比熱情就是一個例證。當(dāng)然,Gilchrest指出,巨大的利益也驅(qū)動了某些臭名昭著的偽科學(xué)。但是,在各種未經(jīng)證實的夸大宣傳如洪水般涌來的同時,護(hù)膚領(lǐng)域也終于開始有了堅實的科學(xué)依據(jù),Gilchrest說,從而為產(chǎn)品開發(fā)打下了基礎(chǔ),這些產(chǎn)品或許真的有能力逆轉(zhuǎn)皮膚衰老。
在過去的十年里,化妝品公司在分子和遺傳學(xué)研究中投入巨資,尋找導(dǎo)致皮膚細(xì)胞衰老的原因,希望從中發(fā)現(xiàn)阻止這一過程的方法。另一方面,研究者也在利用這些技術(shù)手段檢驗現(xiàn)有的那些看來只是起化妝作用的產(chǎn)品是否也可以功能性地改善膚質(zhì)。Jay Tiesman在寶潔(Procter & Gamble.)旗下的玉蘭油品牌(Olay)任職,身為一名分子生物學(xué)家,他說:“這些年來,我們越來越深刻地認(rèn)識到,我們需要對皮膚衰老過程和膚質(zhì)改善產(chǎn)品進(jìn)行更加深入的生物學(xué)研究,這與制藥公司所追求的生物學(xué)研究目標(biāo)其實是相同的?!?br />
“返老還童”不是夢
膠原蛋白(collagen)是維持皮膚彈性和結(jié)構(gòu)完整性的關(guān)鍵蛋白質(zhì),隨著皮膚老化和長期暴露在紫外線下,膠原蛋白會逐漸分解。與此同時,合成膠原蛋白的真皮成纖維細(xì)胞功能也會越來越弱,皺紋、下垂和不均勻的色斑沉積隨之產(chǎn)生。第一種被證明可以對抗皺紋的物質(zhì)是維生素A酸(tretinoin,維生素A衍生物),是由皮膚科專家Albert Kligman和他人共同發(fā)現(xiàn)的,Albert Kligman也是發(fā)現(xiàn)紫外線會造成皺紋的第一人。1971年,維生素A酸獲得批準(zhǔn)用于治療痤瘡,并以商品名“Retin-A”上市,但卻隨即贏得了皺紋克星的美譽(yù),醫(yī)師們也給那些沒有許可的適應(yīng)癥的人開這種藥。1988年,一場小規(guī)模但影響力甚大的臨床試驗證實了它的有效性,刺激消費者陷入對維生素A酸的狂熱中。約翰霍普金斯大學(xué)的皮膚科學(xué)家Sewon Kang這樣評價道:“這的確打開了抗皮膚衰老領(lǐng)域轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究的大門,在此之前,大多數(shù)醫(yī)師還認(rèn)為,一旦皮膚開始下垂,人們就只能尋求整形外科大夫的幫助了。”
之后,研究人員發(fā)現(xiàn)維生素A酸乳膏(及其相關(guān)化合物)可以刺激成纖維細(xì)胞合成原骨膠原(procollagen,膠原蛋白的前體),并支撐皮膚細(xì)胞外基質(zhì)以對抗紫外線造成的某些破壞作用。但是這其中的具體作用機(jī)制,以及它是否逆轉(zhuǎn)了膠原蛋白隨著皮膚細(xì)胞老化而降解的過程,還并不清楚。斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的皮膚科專家Anne Lynn S. Chang最近開展了一個研究項目,檢測像維生素A酸這樣的常見外用護(hù)膚產(chǎn)品是否能改變基因表達(dá)特征和其他分子標(biāo)志物,來確定這些產(chǎn)品是否真的具有改善膚質(zhì)的作用,而不僅僅是表象。此前Chang曾指導(dǎo)了另外一個試點項目,測試了另一常用皮膚治療手段即寬帶光(BBL)治療的有效性,她希望新的研究項目可以和前一個項目一樣富有收獲。
在BBL治療過程中,臨床醫(yī)生使用儀器產(chǎn)生高強(qiáng)度的可見光與紅外光照射在患者皮膚上,每幾周一個療程。此項技術(shù)已經(jīng)通過美國食品及藥物管理局的審核用于治療皮膚色素異常,而且皮膚科醫(yī)生也在允許的適應(yīng)癥之外使用這種療法, 以達(dá)到嫩膚的目的。Chang及其同事發(fā)現(xiàn),當(dāng)使用BBL治療嚴(yán)重曬傷的患者時,隨年齡增長而表達(dá)發(fā)生變化的基因中超出半數(shù)能夠恢復(fù)至年輕人的水平。
類似的,密歇根大學(xué)安娜堡分校的Frank Wang及其同事研究了注射“真皮層填充劑”(dermal fillers)的有效性,尤其是那些含有透明質(zhì)酸(hyaluronic acid)的。這種天然存在的物質(zhì)是細(xì)胞外基質(zhì)的關(guān)鍵組成成分。此前,研究者推測,注射這類填充物只是簡單地在物理上增加了皮膚體積,從而讓下垂的皮膚變得緊致并撫平皺紋。但是Wang的團(tuán)隊發(fā)現(xiàn),不僅如此,注射透明質(zhì)酸還能夠在四周內(nèi)促進(jìn)I型膠原蛋白(人類皮膚最主要的一種膠原蛋白)基因和蛋白的表達(dá)。深入研究表明,填充物在為細(xì)胞外基質(zhì)提供結(jié)構(gòu)支持的同時,能夠激活真皮成纖維細(xì)胞并使其伸展,從而開啟刺激皮膚加速自身膠原蛋白合成的信號通路。由于新形成的真皮層膠原蛋白可以維持?jǐn)?shù)年,所以該治療的效果可以持續(xù)相當(dāng)一段時間?!斑@告訴我們成纖維細(xì)胞并不是隨著衰老就失去了它們內(nèi)在的功能?!盬ang說道。
個性化分子美容
上述的研究都指出生理衰老過程至少在一定程度上是可逆的。Chang說,搞清楚驅(qū)動衰老的分子信號通路就能幫助我們設(shè)計新的產(chǎn)品。大規(guī)模的基因研究已經(jīng)開始梳理參與皮膚老化過程的關(guān)鍵通路——這在制藥行業(yè)早已被運用的非常成熟,而如今逐漸滲透到了護(hù)膚和化妝品領(lǐng)域。一項對428個百歲老人進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn),6個基因突變與保持肌膚年輕相關(guān),然而這些突變的基因卻并并不是與長壽相關(guān)的基因?!捌渲幸粋€非常顯著的基因變體位于另一基因附近,而后者是在表層皮膚的免疫細(xì)胞中表達(dá)的。”Chang說道。該結(jié)果意味著皮膚始終保持年輕的人們可能擁有特殊的免疫反應(yīng)。
Chang同時也在和護(hù)膚品公司Nu Skin(位于美國猶他州普羅沃)合作,共同鑒別那些皮膚天生看上去就比別人更年輕的女性的基因表達(dá)特征。在五月舉辦的皮膚學(xué)協(xié)會年會上發(fā)表的研究成果表明,有上百個基因的表達(dá)存在差異,并且其中有許多是已知與老化過程有關(guān)的基因。
其他公司也在如火如荼地開展類似研究。麻省總醫(yī)院的皮膚科專家Alexandra Kimball正在和寶潔公司合作開展一個項目,該項目被Tiesman稱為“肌膚老化的曼哈頓計劃”(the Manhattan Project of skin ageing)。Kimball及其同事檢測了來自225個非洲裔美國女性和白人女性在不同年齡階段總共3700份樣品的基因表達(dá)譜、腸道菌群組成、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)的信息等,該研究既要研究暴露在外的皮膚,也沒放過通常被遮蓋的臀部皮膚。
在六月份舉辦的世界皮膚學(xué)會議上,研究者報道了不同年齡段不同的基因活性模式,以及老化異常嚴(yán)重或輕微的個體的基因表達(dá)譜特征。研究結(jié)果顯示,分子改變的時間和模式與已知的年齡相關(guān)變化一致,即細(xì)胞衰老在40歲左右開始顯現(xiàn),而肌膚保持濕潤的能力在50歲左右開始退化。Kimball說道:“利用這些數(shù)據(jù),我們可以肯定地預(yù)測未來會有針對不同年齡層群體的個性化護(hù)膚產(chǎn)品?!?br />
從十年前的Lab21開始到如今,繞了整整一大圈后,少數(shù)護(hù)膚品公司重新開始根據(jù)DNA測試提供個性化產(chǎn)品。由倫敦帝國理工學(xué)院的工程師Christofer Toumazou創(chuàng)建的GeneU就是其中一家。GeneU的倫敦店為客戶提供微陣列芯片測試,評估兩個基因的變體:一個是MMP1,它的3個變體可以指示個體降解膠原蛋白的速度;另一個是NQO1,其3個變體和細(xì)胞抗氧化能力掛鉤。根據(jù)芯片檢測結(jié)果和對生活習(xí)慣(日照、吸煙與否和精神壓力等)的調(diào)查,顧客會從18種不同配方乳液中得到適合她們的一款。(首次檢測加上在2周內(nèi)使用的產(chǎn)品總計要600歐元即930美元,接下來的產(chǎn)品每月需花費250歐元。)Toumazou稱,經(jīng)皮膚科專家的安慰劑對照雙盲實驗鑒定,該產(chǎn)品可以讓用戶減少24~29%不同類型的皺紋。
這些結(jié)果還未發(fā)表,但是大部分的科學(xué)家都不相信該公司宣稱的效果?!斑@些結(jié)論邏輯太過牽強(qiáng)。我們只知道膠原蛋白的分解是肌膚老化的重要方面,”Tiesman說,“但目前并沒有任何證據(jù)表明特定的基因變體和肌膚健康相關(guān),所以這些基因檢測能提供多少可操作信息也尚未明確。”
目前還無法判斷這股新的研究浪潮能否帶動化妝品和護(hù)膚產(chǎn)品的發(fā)展,開發(fā)出真正可以停止甚至逆轉(zhuǎn)衰老時鐘的產(chǎn)品?;虮磉_(dá)的差異和標(biāo)志物只是剛剛開始,探索肌膚生物學(xué)的后續(xù)研究必須跟上,同時還需要檢測活性成分和許多其他步驟。正如藥物開發(fā)一樣,護(hù)膚產(chǎn)品的開發(fā)也將遭遇很多的死胡同。但是完整理解肌膚老化的第一步已經(jīng)邁出,在其推動下,化妝品有可能真正成為一個不止靠市場營銷,還有科學(xué)基礎(chǔ)的行業(yè),Tiesman說:“希望最終能有回報,畢竟我們已經(jīng)投入了太多太多?!保ㄗ模喊⒗?卡茨內(nèi)爾松(Alla Katsnelson) 翻譯:史靜雯 審校:張雪)