2013年,Carlos、Maria等人在一篇名为《The Hallmarks of Aging》的研究中首次提出了人类衰老的九大标志,它开创性地建立了衰老研究领域首个系统性的框架,为之后的同类研究指明了基本方向。
图源《The Hallmarks of Aging》
2022年11月,基于过去近10年对人类衰老研究的进展,科研人员对原有的九大衰老标志进行了更新与完善,增加了慢性炎症、肠道微生物失调、巨自噬失活三个新衰老标志,并将所有标志分为了负面影响、低水平有益高水平有害和直接影响组织稳态及功能三大类目。
图源《Hallmarks of aging: An expanding universe》
可以说,十二大衰老标志的完善意味着针对人类衰老的研究步入了历史上又一个崭新的高度。
2024年,是新质生产力成为美妆行业热词的变革之年,牌桌之上的Re-raise无时无刻不在发生。但我们也可以看到,许多企业和品牌并没有一味追寻热点,而是开始借由“十二大衰老标志”出发,通过科研和成分叙事,建立自己的第二增长曲线——生物活性肽正是当中的重点之一。
01 生物活性肽
生物活性肽在抗衰领域的应用并不是什么新鲜事,但似乎从没有哪阵风像今年一般猛烈。
本土头部美妆品牌韩束联手新华网等媒体,在今年夏天杭州的白马湖畔举行了新品发布仪式,以全新科研成果X肽超频霜为抗衰品类探索出了一条新的研发技术路径。
X肽超频霜发布会,图源韩束官方
惠普生物凭借在合成生物技术研发应用方面的优势制备出HPStide™海参肽,实现了陕西省乃至整个西部地区化妆品新原料备案“0”的突破。
应用HPStide™成分的功效型护肤品牌唐小妩
图源惠普生物官方
据不完全统计,截至今年第四季度伊始,已经备案、取得公示的化妆品原料多达190例,新原料162个,其中有相当多肽类成分都与抗衰相关,更不乏诸如上美股份等一些行业头部的积极参与。
今年两会期间,全国人大代表、温州医科大学校长李校堃就曾建议,要鼓励和推动生物科技尖端领域的科研、创新与应用开发,大力支持以生长因子为代表的生物活性肽的成果转化,助力我国国妆崛起。不难看出,这样的行业内外连锁效应已经在生根发芽当中。
生物活性肽到底有何魔力?
图源江苏省药理学会官网
生物活性肽是由氨基酸以不同组成和排列方式形成的、从二肽到复杂线性或环形结构的各类肽的统称,其涵盖范围从小分子二肽到复杂的大分子多肽,由 20 种自然氨基酸的不同序列构成,依据氨基酸数目是否少于 10 个,又可以分为寡肽与多肽。如今借助体外酶解技术,人们已经能够从动植物和微生物当中成功分离出多种类型的生物活性肽。
生物活性肽具有类吗啡活性,对生物体内的酶有调节与抑制功能,可参与免疫调节、促进生长发育、抗血栓、抗高血压、降胆固醇、抑制细菌与病毒、抗癌、抗氧化并清除自由基、改善元素吸收和矿物质运输等多种行为。也正是由于具有如此多的人体功效,生物活性肽已经被广泛应用于药物、保健食品和功能性美妆护肤产品之中。
然而,由于生物活性肽种类繁多且各种类之中尚存在着机制通路不明、人体作用不明的细分成分,因此在国际上对于生物活性肽暂时还没有官方认证的统一标准,比较受到公认的主要有从生物活性肽作为小分子蛋白质片段的生物活性角度的分类(信号肽、载体肽、神经递质抑制肽及酶抑制肽)。
在美妆领域,生物活性肽通常依据其来源分为化学合成肽、动物肽、植物肽和海洋生物肽四大类别,它们在各自的应用场景中都发挥着特有的人体功效,随着近年来对它们研究的持续深入以及生物技术和其他多学科的不断融合,它们在抗衰领域的应用价值还在不断扩展当中。
02 四大生物来源
化学合成肽:化学合成肽是指通过化学方法将氨基酸按照一定的顺序连接起来,从而构建肽链的过程。在抗衰领域近年来大火的代表成分有肌肽等。
肌肽是一种天然存在的二肽,由β-丙氨酸和L-组氨酸组成,具有良好的抗氧化、抗糖基化和维持皮肤胶原蛋白及弹性纤维的作用。
图源《Evaluation of human skin response to solar-simulated radiation in an ex vivo model: Effects and photoprotection of L-Carnosine》
意大利的研究人员利用皮肤外植体技术,将肌肽的异构体L-肌肽作用于由紫外线造模形成的光老化皮肤外植体中,以期对其的抗光老化功效进行研究。实验结果显示,作用L-肌肽后,皮肤外植体模型中ROS形成显著减少,AGEs显著降低,且与衰老机制相关的蛋白表达呈现出积极变化,这证实了肌肽在抗衰领域的应用潜力[1]。(点击查看环特生物《皮肤外植体方案模型》)
动物肽:动物肽顾名思义是指从动物组织、动物细胞表达系统或分泌物中提取或合成的肽类化合物。这些肽是动物体内蛋白质经一系列酶解作用后产生的小分子片段,通常由 2 - 50 个氨基酸组成。近年来横扫大健康和化妆品多个领域的胶原蛋白肽正是其中的代表成分之一。
胶原蛋白肽是胶原蛋白经过酶解或水解处理后得到的小分子肽段,这些肽的大小通常在几百到几千道尔顿之间,具有比胶原蛋白更好的水溶性和生物活性。
图源《The effect of oral collagen peptide supplementation on skin moistureand the dermal collagen network: evidence from an ex vivo modeland randomized, placebo-controlled clinical trials》
Jerome Asserin等人将胶原蛋白肽作用于皮肤外植体模型中,发现在一定时间后皮肤外植体真皮层中的胶原蛋白密度明显增加且胶原蛋白网络的碎裂程度明显降低,由此证实胶原蛋白肽能诱导皮肤胶原蛋白和糖胺聚糖的生成,具有良好的抗衰作用[2]。
植物肽:植物肽是从植物中提取或者是通过植物细胞培养、基因工程等生物技术手段利用植物系统合成的肽。它们是植物体内蛋白质经过水解等过程产生的,由氨基酸以肽键相连组成的化合物,一般含 2 - 50 个氨基酸。代表成分有大豆肽。
大豆肽是大豆蛋白质经过水解后形成的低分子肽混合物。大豆蛋白主要由球蛋白和白蛋白组成,通过酶解等方式将大豆蛋白分解成分子质量较小的肽段,这些肽段的氨基酸残基数量通常在 2 - 10 个左右。其化学结构的特点是含有肽键,将不同的氨基酸连接在一起,并且由于其来源于大豆蛋白,所以具备大豆蛋白中常见的氨基酸组成,如含有较多的谷氨酸、天冬氨酸等酸性氨基酸,以及精氨酸、赖氨酸等碱性氨基酸。
《Role of topical peptides in preventing or treatingaged skin》
大豆肽能够清除体内的自由基并刺激皮肤胶原蛋白的合成,增强皮肤的弹性和紧致度,减少皱纹的产生。加州大学旧金山分校的研究人员通过调查发现有多项人体临床试验已经证实,在作用大豆肽成分一段时间后,皮肤中的毛囊细胞等细胞活性显著增加[3]。
海洋生物肽:海洋生物肽是从海洋生物(如鱼类、贝类、藻类、海参、海绵等)中提取或通过生物技术手段合成的肽类化合物。这些肽是海洋生物体内蛋白质经酶解或其他分解方式产生的,由多个氨基酸通过肽键连接而成,其氨基酸组成和排列顺序赋予了它们特定的功能。代表成分有牡蛎肽。
牡蛎肽是将牡蛎肉或牡蛎壳中的蛋白质,通过生物技术酶解得到的小分子肽。牡蛎肽的分子量一般在 1000 道尔顿以下,是由多个氨基酸以肽键连接而成的化合物,这些肽段含有牡蛎蛋白质中的各种氨基酸,其中包括人体必需的 8 种氨基酸。
牡蛎肽可以促进皮肤细胞的修复,加速皮肤的恢复过程,又由于具有良好的抗氧化性和保湿特性,近年来也成为了多类功效性护肤产品的心头好成分。韩国庆尚国立大学的Donghwan Kim等人利用将牡蛎肽作用于紫外线诱导的光老化衰老模型之中,发现牡蛎肽可以显著改善因紫外线刺激而被破坏的胶原蛋白结构,并在一段时间内给予修复[4]。
03 既要好东西,也要新东西
从1965年中国成功合成结晶牛胰岛素(多肽类生物活性物质)至今,中国生物活性肽已经走过了将近60年的历史。尽管生物活性肽在抗衰领域的应用历史与此相比并不算悠久,但在生物研究领域各个环节水涨船高的时代大背景下,我国的企业正在通过对技术和原料的创新弯道超车,实现速度和质量的突破。
图源国家药品监督管理局化妆品新原料信息备案系统页面节选
环特生物通过检索发现,在今年备案的肽类化妆品新原料企业当中,深圳维琪的名字出现多达七次。其中由深圳市维琪科技股份有限公司(更名后)备案的原料分别为乙酰基六肽-95酰胺、咖啡酰六肽-9、环四肽-24氨基环己烷甲酸、三肽-105和芋螺肽;由深圳市维琪医药研发有限公司(更名前)备案的原料分别为寡肽-215和烟酰四肽-30。据公开资料显示,其中有六款肽类新原料均为全球新结构多肽,堪称之最。
维琪科技通过与中国科学院深圳先进技术研究院合作建立的生物合成平台,借助AI科技和合成生物技术探索着基因组、蛋白质组学等数据从而为肽类成分的技术创新提供支持。在过去的许多公开场合,维琪科技都曾表示自己致力于将中国原料推向全球的企业愿景,对于肽类成分的创新只是其中一个方面,更要通过研发中国特色资源成分力争成为全球范围内领先的本土原料品牌。
抗衰是美妆护肤的重要分支,面对着已经讲了几十年的成分抗衰故事,除了从物质活性和机制通路出发以外,还有那些诠释的视角值得期待?
Michael Levitt 教授,图源大会官方网站
在11月于浙江嘉兴举办的第六届生物活性肽前沿技术转化研讨会中,2013 年诺贝尔奖得主Michael Levitt 教授以 AI 计算生物学的应用进展为切入,对以新型肽类成分为代表的护肤原料开发和衰老标志靶点的结合给予了积极的响应。他认为,以衰老指标为底层科学机制,以多维技术协作的科研视角能够为化妆品研发提供新的思路。
除了与其他学科的融合,本土产品也正在尝试着从纳米载体技术、提高生物利用度的高分子乃至超分子技术等从不同角度讲述成分故事。这也是为什么相比较国际品牌的肽类成分普遍单一的添加,本土品牌更能在多样性上玩出花样。东西好,花样更要好。
图源美丽修行官网
环特生物在美丽修行平台查询发现,尽管十二月还未过一半,但本月内备案的相关肽类产品已超过30个,其中相当多一部分都与抗衰相关。根据弗若斯特沙利文统计,2021年中国肽类化妆品原料市场规模为14.5亿元,预计在十年之后达到 32.4 亿元,届时肽类化妆品原料市场的增速将高于化妆品行业的整体增速。
正如前言部分所说的那样,当一些美妆企业和品牌为了实现差异化和新质生产力一味追赶热度砸资源之际,仍有一些参与者在广阔的生物活性成分领域用自己的节奏和脚踏实地的生物技术创新打造着小而美的行业声量。对于行业和消费者而言,这都是一件幸事。
参考文献:
[1]《Evaluation of human skin response to solar-simulated radiation in an ex vivo model: Effects and photoprotection of L-Carnosine》
[2]《The effect of oral collagen peptide supplementation on skin moisture and the dermal collagen network: evidence from an ex vivo model and randomized, placebo-controlled clinical trials》
[3]《Role of topical peptides in preventing or treating aged skin》
[4]《Development of MMP-1 Inhibition Peptides from Oyster for Finding New Anti-Wrinkle Agent 》
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