近段時間,“外泌體”在業內逐漸成為一個熱詞,引發了一些從業者的探討。這種熱度,也許是從市場端傳導而來的。
外泌體在輕醫美、化妝品等相關話題中時常被提及,不少稱之為“水光針的天花板”、“抗衰界的新寵”,宣稱能夠逆轉衰老、修復美容。其中還有價格不斐的。
如硬幣的兩面,一股全新的市場風潮背後,也往往伴隨著不可避免的市場亂象,各種不規範的產品層出不窮,也導致了外泌體抗衰老的功效受到質疑。
外泌體是一個很大的概念,到底是哪些組分起作用,目前沒有明確說法。所以,外泌體現在還停留在理論階段,需要進一步研究。市面上大多數相關產品都只是概念而已。
據自然楓生醫了解,在臨床上,外泌體可以用於治療燒傷、燙傷、皮膚潰瘍,甚至實現再生健康皮膚;在護膚方面,外泌體囊泡結構可以裹挾營養物質深入細胞,參與細胞更新。可以說,不管是在醫療界還是化妝品界,外泌體與再生醫學都位於技術的前沿。
儘管當下備受爭議,但外泌體技術的應用前景已經受到了專業人士的認可。比如,美國抗衰老醫學研究會主席Ronald Klatz曾公開表示:“外泌體是幹細胞技術的下一個發展方向。”
外泌體相關研究曾獲諾貝爾獎,但還需臨床試驗
很多人對於外泌體的認知,僅僅停留在“幹細胞外泌體”之上。由於監管上的限制,幹細胞及其衍生品的在美容護膚領域的應用尚未開發,再加上部分媒體的渲染,外泌體被冠上“邪風”、“市場不規範”等標籤。
儘管輿論風向引導了外泌體護膚的負面形象,但對於外泌體,我們要有科學且正確的認知。
如果從完整的視角來看,外泌體的研究並不僅限於“幹細胞衍生物”。在定義上,外泌體是由動物細胞或植物細胞分泌的、包含了複雜RNA 和蛋白質的盤狀小囊泡,其直徑在30-150nm之間,主要參與細胞間的通訊。
△外泌體的結構(截圖自相關文獻[1])
最早在1983年,加拿大麥吉爾大學生物化學系教授Rose M. Johnstone的研究小組在綿羊紅細胞上清液中發現了外泌體。此後,他們將這種小囊泡命名為“exosomes”,開啟了科研界對外泌體的深入研究。
2013年,來自美國和德國的科學家們闡釋了細胞囊泡運輸系統及調控機制,並因此獲得諾貝爾生理醫學獎。自此,外泌體在醫藥領域呈現出熱門的研究態勢。
目前,外泌體各方面的研究才處於起步階段,這些研究成果主要分為三大領域:1)針對腫瘤、炎症以及腸道微生態等健康治療方向;2)面向疾病檢測的新品開發領域;3)在抗衰老以及皮膚細胞修復領域的作用。
與外泌體相關的研究中指出,它對免疫炎性疾病、組織損傷、神經變性疾病、組織纖維化、糖尿病,甚至腫瘤等疾病具有治療效果。但大多數報導主要還是基於各種動物模型的試驗,具有治療功能的外泌體既有來自於自身或者同一種屬的,也有跨物種來源的。
2019年,在《國際幹細胞》雜誌上發表的一篇名為《MSC衍生的外泌體促進M2極化並增強皮膚傷口癒合》的SCI論文中公佈了一項研究,結果顯示,來自人頜骨髓的間充質乾細胞(MSC)的外泌體能夠誘導巨噬細胞極化,並增加巨噬細胞的M2表型(選擇活化型)。他們推測,間充質乾細胞可能通過運輸外泌體衍生的microRNA來加速傷口癒合[2]。
△截圖自相關文獻
理論上,任何細胞都可以分泌外泌體,動物和人源幹細胞外泌體已經被證明具有促進組織再生、抗衰老和免疫調節等多種功能,相關研究也從醫療功能,逐漸拓展到醫美、護膚品等領域。
然而,在監管層面以及護膚產品應用層面,動物幹細胞外泌體並沒有明確的標準和規範。一方面,市面上概念型產品太多,行業標準還沒有形成;另一方面,動物幹細胞外泌體沒有明確收錄在《已使用化妝品原料目錄》中,仍然需要更多作用機理和臨床試驗的研究。
但外泌體並非只有動物來源,在化妝品領域,以植物為研究對像開發的植物外泌體,由於更加安全、合規,正在成為原料公司涉足外泌體研究領域的切入口。
植物外泌體,或將成為護膚品應用的一個革新原料成分
植物外泌體(plant exosome),是指由植物細胞分泌產生的具有指定尺寸範圍(約40-150nm)的細胞外囊泡。由於含有miRNA、生物活性脂質和蛋白質,植物外泌體納米顆粒在細胞間扮演“信使”的角色。
第四軍醫大學組織工程研發中心主任金岩教授的團隊在前期研究試驗中發現,植物外泌體是多種活性物質(比如維生素、礦物質、植物多醣和次生代謝產物)的重要儲存形式。
此外,不少研究證明,作為一種可食用的天然納米載體,植物外泌體的囊泡結構可用於有效遞送特定藥物,是解決各種疾病的天然療法[3]。與作為輸送系統的合成脂質體相比,植物外泌體更俱生物相容性和安全性。
△外泌體的來源及分離提取方式(截圖自相關文獻[1])
“從提取方式和護膚品應用方式上來說,植物外泌體是一個很大的革新。由植物活細胞分泌的外泌體中富集了許多植物次生代謝產物。也就是說,植物外泌體的核心功效表現和作用機理與植物本身產生的次生代謝產物是密切相關的。因此,不同的植物來源,提取得到的外泌體也具有不同的特質。”
植物提取物本身在化妝品行業的應用已經較為成熟,市場認可度較高。而相比於普通的植物提取方式,植物外泌體具有安全程度更高、功效靶向明確、作用效率高的特點。
△傳統植物提取物與植物外泌體的對比
首先,目前傳統的植物提取方式包括有機溶液提取法、膜分離法、超聲波提取法等,或多或少都存在各自的缺點,比如需要藉助化學溶劑、提取分離的成分易被破壞、限制因素較大等等。而植物外泌體提取技術不需要其他介質,無雜質引入,因此原料的安全性會更高。
2019年發表在《中國現代醫學雜誌》上的一篇研究中提到,現有的外泌體分離方法主要包括多步差速離心、蔗糖密度梯度離心、試劑盒沉澱、免疫磁珠分選等方法。其中,多步差速離心和蔗糖密度梯度離心提取外泌體的應用優勢更大[4]。
其次,得益於納米級囊泡的包裹形式,植物外泌體的有效成分得到了更大程度的保留。吳田田表示,普通的植物提取物中,有效活性成分會受到外界環境的影響,而植物外泌體具有一個磷脂雙分子層膜,將有效成分包裹在內,對於植物次生代謝產物具有很好的保護作用,能夠更好地發揮次生代謝產物的護膚功效。
最後,除了植物外泌體之外,目前比較前沿的植物提取技術還有植物癒傷組織細胞培養技術。兩者相比,植物外泌體在成本和產量上的限制會更小。
“植物癒傷組織細胞培養技術,能夠對一些稀缺植物資源進行有效化利用,可以進一步與植物外泌體技術相結合,對稀缺植物組織進行放大培養,然後再進行後續的應用轉化,共同發揮兩種提取技術的優勢。 ”
解決植物外泌體在護膚品應用中的難點,這可能嗎?
據自然楓生醫報導,外泌體的來源、產量及質量,外泌體衍生產品開發相關的技術,是限制其進一步應用的重要原因。對於植物外泌體而言,具體面臨著三大技術難點:規模化量產及產業化應用、原料純度、活性保存。
儘管國內已經有不少原料企業、研究機構都開始研究植物外泌體原料在護膚品領域的應用,但能夠成功突破技術難點,並實現植物外泌體產業化的卻很少。據介紹,佰傲再生是國內第一家實現植物外泌體產業化的企業。
從踏入植物外泌體的研究以來,佰傲再生聚焦植物外泌體在護膚品中的應用效果,並證明了相比傳統植物提取物,該技術在配方中應用的優點更全面。不僅如此,在長期的研發歷程中,通過不斷優化原料生產工藝,他們最終實現了植物外泌體的大規模量產。
“現在大量的科研機構都在研究植物外泌體,但是,科研機構對於外泌體在護膚品中的應用思路可能和產業化應用的差異是非常大的,產業化應用還需要考慮成本和產量這兩大條件,這將成為科研機構研究外泌體的主要限制因素。 ”。
自然楓生醫認為:“在護膚品應用的各方面,植物外泌體的限制並不是很大,而且在皮膚上的吸收利用率也比較高。目前我們正在嘗試研究的一個方向,是將市面上常用的活性較高且難以保持的抗氧化劑,比如維C等,結合植物外泌體的囊泡結構進行包裹,充分發揮這項技術的優點。 ”
植物提取物在食品、美妝、醫藥等領域的應用歷史悠久,但在新型提取技術的開發上卻難有突破性的成果。畢竟,技術革新並不是一朝一夕就能達成的,現如今這個階段,植物外泌體的出現,確實能夠為植物提取物提供一個新的研究方向。
“植物外泌體是近幾年才興起的一個新領域,從2003年之後才開始大規模的研究,產業化應用也僅僅是最近十年才起步。對於整個市場來說,它屬於一個新鮮事物,因此也不可避免會出現各種質疑,甚至市場亂象。然而,在現有的研究中,植物外泌體在護膚品中的功效表現,並不比單一化合物更差,或許它能夠打破目前行業對於植物提取物的固有偏見。 ”
只不過,在技術和應用等層面,植物外泌體還需要進行更加深入的探索。這需要更多企業不斷投入研發、反複試驗,用專業完整的數據和具備功效的產品去說服消費者。
Source :[1] Akuma P , Ok Ag U O D , Udenigwe C C . Naturally Occurring Exosome Vesicles as Potential Delivery Vehicle for Bioactive Compounds[J]. Frontiers in Sustainable Food Systems, 2019, 3.
[2] Xiaoning, Zhiwei, Dong, et al. MSC-Derived Exosome Promotes M2 Polarization and Enhances Cutaneous Wound Healing.[J]. Stem cells international, 2019, 2019:7132708-7132708.
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