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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
行業資訊
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“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語來描述那些具有治療或預防皮膚問題功能的護膚品。這類產品往往強調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品,也叫作皮膚學級產品。

皮膚學級護膚品作為一種細分品類,主要針對目前較受關注的肌膚敏感問題對皮膚進行功能性修復,這類產品采用溫和科學的配方,運用優良技術,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品要求嚴格,更注重專業性和安全性。

2014-2020 年,我國皮膚學級護膚品市場的年復合增長率達到24%,相較于整個護膚品市場 10.1%的年復合增長率,皮膚學級護膚品市場作為細分領域,展現出巨大的增長潛力。據Euromonitor(歐睿)信息咨詢預測,至2030年,中國皮膚學級護膚品市場規模有望突破1300億元,占據整體護膚品市場的22.9%,成為美妝護膚領域內增長最為迅猛的細分品類。隨著生活壓力的增大、生活環境變差,產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攀升,我國皮膚學級護膚品正迎來前所未有的發展機遇。

在上一篇文章中,我們已經總結了敏感肌的形成機制:皮膚敏感的發生是涉及-皮膚表面微生態屏障-表皮屏障-內部神經系統-炎癥反應等多方的復雜過程。在內外因素的共同作用下,皮膚表面微生態屏障失衡、表皮屏障功能受損,引起內部神經反應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性增強,引發各種炎癥反應。

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 基于角質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表達的上調表征細胞保濕能力和屏障功能的增強。HAS3(透明質酸合成酶)主要參與透明質酸的合成,透明質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)是角質層的重要成分,由角質形成細胞合成,并隨角質形成細胞遷移過程逐漸被酶降解為天然保濕因子等角質層需要的小分子物質,在保濕、修護和屏障完整性方面發揮重要作用。

 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構,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作用后產生的移動,是機體正常生長發育的生理過程。在人體皮膚上,細胞遷移常發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-8TNF-αIL-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,如細胞因子(例如腫瘤壞死因子TNF-α)、白細胞介素(IL-1IL-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,引發炎癥反應。IL-6IL-8TNF-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刺激時,它能夠引起Ca2+內流。這種離子流動不僅改變細胞內離子平衡,還能引發神經信號傳遞,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物質在內的神經源性炎癥介質的釋放,從而引發和加劇皮膚炎癥反應,如紅腫和熱感。通過測定樣品對Ca2+內流的抑制,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+內流增加,即細胞內Ca2+含量增加;樣品減緩了細胞Ca2+內流,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,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尤其是型過敏反應中扮演著核心角色,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B細胞會產生特異性的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。這些物質包括: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外,肥大細胞還通過產生趨化因子(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。P815是一種屬于小鼠的肥大細胞瘤細胞系,能夠在體外環境穩定生長。C48/80通過與肥大細胞表面受體結合,引發肥大細胞脫顆粒,釋放存儲在細胞內顆粒中的炎癥介質。

 

 皮膚在外界環境刺激下,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、觀察模型形態學變化、檢測炎癥因子表達來評估待測物質的抗炎癥功效。通過組織形態學實驗和保濕、屏障相關蛋白表達實驗測定樣品保濕功效。通過組織形態學實驗、屏障相關基因(AQP3, FLG, Caspase-14, Claudin-1, occludin)表達、炎癥因子(IL-6IL-8TNF-αIL-1 α等)等測定樣品修護功效。具體案例將在后續推文進行詳細介紹。

功效評價是驗證功效宣稱的關鍵步驟,也是功能性護膚品成功的基礎。化妝品新規的實施不僅為行業從業者帶來了挑戰,也提供了新機遇。規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品信息。這樣的變化推動整個行業向更高標準透明度和質量控制邁進,同時促進科技在化妝品研發中的應用,如高級的皮膚模擬技術和精準的生物標志物分析等。因此,盡管面臨新規帶來的初期適應挑戰,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,促進業務持續增長和創新。

 

 

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