透明质酸简介

透明质酸（Hyaluronic acid，HA）是在脊椎动物结缔组织，上皮组织和神经组织中的天然糖胺聚糖。

其化学本质是葡萄糖酸和n-乙酰果糖胺通过糖苷键连接在一起的高分子，这样的重复单位大约有10000个。

HA于1934年首次在牛的眼中被发现，后来也在人和其他动物体内被发现。主要在结缔组织、滑液和重要组织的胞外基质中存在，如玻璃体、软骨、筋膜和脐带等。

透明质酸的生理功能

在人体中，透明质酸的总含量约为15g，其中50%位于皮肤。另外50%分布在其他各组织和体液中。

有意思的是，随年龄增长，皮肤中透明质酸的含量从19~47岁的0.03% 下降到60岁的0.015%，而到了70岁皮肤透明质酸含量再次减半到 0.007%。

此外，衰老皮肤中透明质酸聚合物吸收水分的能力减弱，从而导致皮肤水分流失，这在老化皮肤中很常见。

透明质酸的生物学功能多种多样。

在调节组织水合和水运输，保持结缔组织弹性粘度并促进细胞外基质中蛋白聚糖的超分子组装中起着至关重要的作用。

透明质酸还参与许多受体介导的功能，如细胞脱离，有丝分裂，迁移，肿瘤发育和转移及炎症等。

当与水分子结合时，会形成水合凝胶，并充当润滑可移动身体部位（如关节和肌肉）的水结合剂。

由于其特性和功能导致了在医疗领域的广泛应用。如，它通常用于化妆品的真皮填充剂中，也用于治疗骨关节炎。

透明质酸在体内的合成由透明质酸合酶介导，这一种具有六个跨膜结构的功能性二聚体膜结合酶。

哺乳动物有三种透明质酸合酶（HAS1、HAS2 和 HAS3），酶不同类型的用于产生不同分子量的透明质酸。

当然了，透明质酸的生物学作用会受其分子量大小的影响。

透明质酸在体内的降解由几种透明质酸酶进行，包括HYAL-1、HYAL-2、HYAL-3、HYAL-4、PH20/SPAM1、HYAL-P1 和ROS。

这些酶将透明质酸链裂解成小的片段，随后这些小片段被代谢或从体内消除。

除了通过透明质酸酶介导的特异性酶降解外，另一种非特异性代谢是由活性氧（ROS）引起的氧化损伤而发生的。

透明质酸高的合成和降解速率是其在体内维持生物学功能所必须的！

这也导致了透明质酸是哺乳动物体更新率最快的分子之一。

据估计，普通成人体内的15克透明质酸中约有三分之一的量，可以每天更新一遍。

透明质酸的人工生产

据来源，人工生产透明质酸可分两类：分离的和发酵的透明质酸。

人工获得透明质酸的方法有三种：

第一种是体外生产。使用源自化脓性链球菌和多杀性巴斯德氏菌的酶在受控实验室环境中合成。该方法可以生产具有精确分子量和纯度的透明质酸，是制药和生物医学应用级别透明质酸生产的理想路线。

第二种是细菌发酵。使用各种细菌菌株，包括链球菌、粪肠球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和乳酸乳球菌，通过发酵来生产。这种方法相对便宜且可方法，适用于商业和工业用途透明质酸的大规模生产。

然而，须注意的是，发酵来源的透明质酸常含有大量内毒素，因此需通过后续的纯化步骤去除这些杂质。

第三种是从动物组织中提取。从各种动物组织，包括公鸡冠、人脐带、牛滑液和牛玻璃体液等。

这包括组织的处理如公鸡冠的去皮、研磨，然后用丙酮、乙醇和氯化钠处理研磨材料，提取和纯化透明质酸。

组织来源的透明质酸也存在病毒污染的风险，需要复杂的纯化程序。复杂的纯化过程成本很高，且可能使得终产品的分子量降低。

透明质酸在美容中的应用

在护肤品中，皮肤保湿是市售护肤品的主要目标之一。

透明质酸具有结合和保留水分子的特殊能力，因此有助于皮肤保湿、弹性改善、皮肤水合作用、胶原蛋白和弹性蛋白刺激以及面部体积恢复，在皮肤紧致和减少皱纹方面有希望一定功效。

防晒产品。含有透明质酸的防晒产品除具有紫外线防护活性外，还可以保持更紧致的皮肤。

防晒活性是指透明质酸的抗氧化特性。在防晒霜中添加透明质酸通过抑制 透明质酸合酶突变、减少促炎介质的释放，提供对B型紫外线（UVB） 辐射的额外保护。

皮肤填充。含有交联透明质酸的可注射皮下填充剂已成为一种理想的医美方案。可以恢复皮肤活力、减少与年龄相关的衰老症状。

在FDA批准后，医美开始在皮肤填充剂中使用透明质酸。可以增加软组织的强度并滋润皮肤隔室。又通过吸引水分子来补偿细胞水平上天然成分的损失，从而为皮肤补水。

护发产品。有些护发产品的制造商将透明质酸掺到配方中，声称具有活化毛囊的功效。

指甲护理产品。脆弱的甲周组织可能是由环境因素或过度去除角质层引起的。指甲护理产品加入透明质酸衍生物，可增加脆性指甲的强度。同时由于其具有良好的表面粘附性，因此可增强指甲隔室的深层保湿。

透明质酸在皮肤疾病中的应用

皮肤干燥。内部和外部因素会导致皮肤干燥，这些因素包括紫外线辐射、营养、遗传和衰老。

使用含有透明质酸的局部保湿剂，可以避免皮肤干燥并发症，如瘀伤和开放性伤口。

油性皮肤。皮肤皮脂腺过度活动会导致油性皮肤。皮内注射酸可减小皮脂腺的大小并限制脂质的产生。含有透明质酸的配方可以有效解决油性皮肤问题。

皮肤抗衰老。透明质酸是一种天然皮肤成分，其生物合成和产生会随着年龄的增长而减少。

较低的浓度与皱纹的形成和更干燥、更薄的皮肤有关。因为透明质酸可以保留皮肤细胞中的水分含量，所以其浓度的降低最终会使皮肤脱水。

健康皮肤中，透明质酸在降解后会不断更新，但更新速度会随着年龄的增长而降低。如果与其他外部因素（如紫外线辐射）相结合，则减少幅度会更大。

透明质酸的药物用途

口腔溃疡和口疮性口炎。透明质酸钠在局部给药后可有效解决口腔粘膜溃疡。

活性成分通过在空腔周围涂上一层保护层，促进水合作用，并最终加速愈合过程来发挥作用。在临床研究中，含有 0.2% 透明质酸的凝胶在局部给药后缓解口腔溃疡。

牙科。透明质酸已被纳入牙科，作为治疗轻微口腔疾病的潜在药物。它可以加速牙周组织愈合，减轻牙龈炎症状，并促进伤口愈合。

透明质酸的衍生物可在小型口腔手术（如植入物、鼻窦提升术和手术拔除）中与其他外用药物产生协同作用。

骨关节炎。外部透明质酸为关节提供粘弹性，因为它补偿了滑液中内源性透明质酸的损失。

由于其抗炎活性，透明质酸有助于缓解关节炎。抗炎机制涉及细胞因子抑制和对其他炎症介质的多重影响。

玫瑰痤疮是一种常见的皮肤病，其特征是红斑、潮红和丘疹。疾病发病机制主要受遗传因素的影响，逆向环境条件加剧了遗传因素。

通过增强皮肤的天然抗氧化能力，透明质酸可以最大限度地减少症状的严重程度。如，红斑的改善和皮肤紧绷的增加。

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