本文關(guān)鍵詞：日用化學(xué)品科學(xué)雜志，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《日用化學(xué)品科學(xué)》2014年第五期

1EGF的發(fā)展

人表皮生長(zhǎng)因子（humanEGF，hEGF）在人體中主要由腮腺、領(lǐng)下腺、腎臟、十二指腸、前列腺和腦等部位合成，在人的尿液、唾液、乳汁、血液、精液、胃液、外周血、羊水和血小板顆粒中均被發(fā)現(xiàn)有hEGF存在。因此，可以說(shuō)hEGF幾乎存在于所有體液、分泌液及大多數(shù)組織中。一般認(rèn)為正常人體液中腎內(nèi)尿液(尤其是孕婦尿)、胰腺和甲狀腺等處hEGF含量最高(29ng/L～272ng/L)，但從這些體液中分離hEGF是十分困難的。1988年，MarchiD等人首先采用固相合成法完成了hFGF的全合成，但由于hEGF分子中存在3對(duì)二硫鍵及其他多種官能團(tuán)，因而合成的產(chǎn)物純度及產(chǎn)率都無(wú)法滿足工業(yè)化生產(chǎn)要求。20世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著基因重組技術(shù)的發(fā)展，人們開始進(jìn)行重組hFGF大規(guī)模生產(chǎn)的嘗試。迄今為止，hEGF基因已得到克隆并在多種系統(tǒng)中得到表達(dá)。hEGF基因既可從天然來(lái)源提取，也可用固相亞磷酞胺二酷法分8個(gè)片斷合成。

2hEGF的生物活性與作用機(jī)理

2.1hEGF的分子結(jié)構(gòu)不同來(lái)源的EGF的結(jié)構(gòu)略有差異，一般同源性在70%左右。天然hEGF是人生長(zhǎng)因子中的一種，由53個(gè)氨基酸組成的相對(duì)分子質(zhì)量為6045的小分子多肽。多肽鏈上N-端為天冬酰酸，C-端為精氨酸，等電點(diǎn)4.2，粒比體積0.710cm3/g。hEGF分子具有較高穩(wěn)定性，二硫鍵是hEGF生物活性所必須的結(jié)構(gòu)。hEGF二級(jí)結(jié)構(gòu)只有β-折疊，構(gòu)成殘基1～33的N-端結(jié)構(gòu)域和34～53的C-端結(jié)構(gòu)域。多肽鏈上幾乎所有殘基的芳香側(cè)鏈都在分子表面成簇存在，形成疏水的袋。

2.2hEGF的生物活性hEGF不僅作用于表皮細(xì)胞，還作用于皮纖維細(xì)胞、角化細(xì)胞、炎性細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞等。因此hEGF具有多種生物學(xué)效應(yīng)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①促進(jìn)細(xì)胞增殖；②增加物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)和糖代謝；③刺激真皮成纖維細(xì)胞內(nèi)膠原酶的活性；④抑制胃酸分泌；⑤治療創(chuàng)面中存在干細(xì)胞聚集現(xiàn)象，誘導(dǎo)干細(xì)胞逆向分化；⑥對(duì)某些癌癥的治療具有一定療效等。

2.3hEGF的作用機(jī)理在過(guò)去30年中，有關(guān)hEGF及hEGF受體(EGF-R)的研究揭示了hEGF在控制正常細(xì)胞生長(zhǎng)和傷口愈合中的分子機(jī)理。其作用機(jī)理是當(dāng)hEGF與特異的跨細(xì)胞膜表面的EGF-R結(jié)合后，刺激了EGF-R復(fù)合物中的酪氨酸激酶的活性，通過(guò)EGF-R復(fù)合物的自磷酸化作用，在細(xì)胞內(nèi)形成快速的信息傳遞網(wǎng)絡(luò)，激活蛋白酶和磷酸酯酶等的一系列生化反應(yīng)，促進(jìn)體內(nèi)Ca2+、K+和糖等低分子物大量進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)(主動(dòng)運(yùn)輸)，糖酵解量增大，激活RNA轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)合成，從而促進(jìn)皮膚細(xì)胞內(nèi)的增殖分化，并維持其生長(zhǎng)，使之向創(chuàng)傷部位遷移，加速啟動(dòng)創(chuàng)傷組織再生、修復(fù)和胞外間質(zhì)形成。另一方面，hEGF能增加其他內(nèi)源性生長(zhǎng)因子，激活細(xì)胞外透明質(zhì)酸等大分子合成，增強(qiáng)皮膚細(xì)胞的抑制凋亡基因BCL-2的功能，抵御導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)DNA斷裂、變異的外來(lái)因素的刺激，防止細(xì)胞的凋亡，促進(jìn)羥脯氨酸合成，調(diào)節(jié)膠原酶和膠原的合成、分泌和沉淀，調(diào)節(jié)膠原降解，使膠原纖維以線性方式排列，增強(qiáng)創(chuàng)面抗張程度，減少疤痕形成，提高愈合質(zhì)量。研究表明，表皮內(nèi)、中、外3個(gè)胚層的細(xì)胞均有EGF-R存在。人的角質(zhì)細(xì)胞、層細(xì)胞和纖維細(xì)胞等正常細(xì)胞均有特異性的EGF-R。人的表皮成纖維細(xì)胞有4×105個(gè)~10×105個(gè)EGF-R結(jié)合部位，這從理論上為人體皮膚細(xì)胞吸收hEGF提供依據(jù)。但這種作用具有靶向性(即靶細(xì)胞為上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞等)和實(shí)時(shí)性。

3hEGF在美容化妝品中的應(yīng)用

根據(jù)EGF所具有的良好的生理特性，特別是對(duì)皮膚表皮基底層細(xì)胞的激活作用，近年來(lái)被嘗試運(yùn)用在美容化妝品上，這種生物化妝品與傳統(tǒng)的化妝品有著本質(zhì)的不同。傳統(tǒng)化妝品中某種意義上更多的是起修飾作用，不能從根本上解決皮膚問(wèn)題；而添加了EGF的美容化妝品，則是依據(jù)人體皮膚的生理結(jié)構(gòu)，在分子水平上對(duì)細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)和調(diào)整，改善或更新其組成和代謝等功能，逐步改善許多皮膚問(wèn)題，如松弛衰老、皺紋、暗沉、粗糙、色素沉著、痤瘡和粉刺等，從而達(dá)到保護(hù)皮膚的目的。hEGF能自動(dòng)與傷口附近的細(xì)胞膜上EGF-R結(jié)合，從而激活蛋白質(zhì)激酶，加速DNA、RNA和蛋白質(zhì)合成，促使傷口附近細(xì)胞加快有絲分裂，使傷口愈合。所以添加hEGF于化妝品中可促進(jìn)皮膚新細(xì)胞產(chǎn)生，同時(shí)增加其他內(nèi)源性生長(zhǎng)因子的含量，促進(jìn)細(xì)胞分泌透明質(zhì)酸和糖蛋白，對(duì)肌膚具有修復(fù)、調(diào)養(yǎng)及去痘(去除粉刺、痊瘡和青春痘)等修復(fù)功能，合理調(diào)整皮膚結(jié)構(gòu)。同時(shí)，hEGF對(duì)健康皮膚有保護(hù)作用，主要是利用其促進(jìn)皮膚組織細(xì)胞增殖與生長(zhǎng)，使新生年輕的細(xì)胞迅速代替衰老或死亡細(xì)胞，起到強(qiáng)化皮膚屏障、增加細(xì)胞間質(zhì)、保持皮膚水分、改善皮膚微循環(huán)、促進(jìn)代謝廢物排出和減少脂褐素沉積，增加和加強(qiáng)皮膚對(duì)于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，增強(qiáng)皮膚彈性，從而降低構(gòu)成細(xì)胞的平均年齡，以達(dá)到替代各種保濕、去斑、美白、去角質(zhì)以及抗衰老等作用。日本民間素有“人尿美容”的風(fēng)俗；德國(guó)巴代利亞地區(qū)用牛舌頭舔傷口等習(xí)慣也與EGF修復(fù)功能有關(guān)。另外含hEGF的發(fā)用化妝品能刺激頭皮血液循環(huán)，改善表皮供養(yǎng)源，防止頭發(fā)干澀、枯黃與異常脫落。

在化妝品中添加hEGF的方式一般采用“微量稀釋法”，即將hEGF凍干粉溶入5℃～10℃生理鹽水中，置4℃冰箱中保存；對(duì)加入膏體溫度一般控制在50℃～80℃，膏體pH<5或pH>8；并考慮加入適量肽類物或保濕劑（如透明質(zhì)酸等）等起保護(hù)hEGF活性作用。在化妝品中使用hEGF的濃度很低，在美容中使用時(shí)，一般將hEGF凍干粉用蒸餾水或生理鹽水稀釋至10mg/kg備用。也有人認(rèn)為hEGF在化妝品中添加量為0.1mg/kg～0.2mg/kg，特殊用途的產(chǎn)品可添加至1mg/kg以上(如去除眼角魚尾紋的配方)。GazzanigaAnnibale等人專利報(bào)道用于皮膚修復(fù)的一種膏霜配方為EGF1mg/kg～50mg/kg，表面活性劑為1%～10%，脂類為5%～45%，防腐劑為0.3%～0.87%，加水至100%，保存期2年。張?jiān)S昌等人推薦化妝品中hEGF用量為1000nghEGF/人～2000nghEGF/人，約合25nghEGF/kg體重。Gonzales-LopezTania等人專利報(bào)道一種治療粉刺的含hEGF的配方，其中hEGF用量2fg/g～50fg/g，，最佳為10fg/g。Wuwenjun等人專利報(bào)道一種含hEGF護(hù)膚精華配方，配方中hEGF的穩(wěn)定劑為氨基酸和殼聚糖，輔助穩(wěn)定劑為PVP、聚糖和淀粉。1999年，美國(guó)《皮膚醫(yī)學(xué)雜志》報(bào)道由GregoryLBrownM.D.公司開發(fā)的含hEGF的生物工程化妝品“BioengineeredCosmetics”，具有抗哀老抗皺功能，并開發(fā)了含hEGF和金屬酶蛋白協(xié)同作用的抗衰老、美白的手霜與頸霜。Detsina等人專利報(bào)道了一種再生肌膚的含hEGF膏霜(膠)，據(jù)稱該產(chǎn)品可顯著提高皮膚再生功能。JoByonKII等人專利報(bào)道含hEGF的護(hù)膚產(chǎn)品，配方中EGF質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在0.00001%～1%，最佳控制在0.0001%～0.1%，并將之加入松香油中以提高EGF活性。

EGF存在常溫下穩(wěn)定性差，對(duì)熱、光極不穩(wěn)定，易降解及易失活等缺點(diǎn)，同時(shí)EGF透皮吸收也是其產(chǎn)品化需要解決的問(wèn)題。李建華等人專利報(bào)道了有助于保持表皮生長(zhǎng)因子生物活性的化妝品，配方中包含表皮生長(zhǎng)因子、透明質(zhì)酸鈉、絲肽粉、棕櫚酰五肽和肌肽，利用各種成分結(jié)構(gòu)和EGF相似保護(hù)了其活性。楊平順等人專利報(bào)道了一種以美洲荻尾草與EGF復(fù)配的護(hù)膚產(chǎn)品，一方面修復(fù)受損細(xì)胞，激活衰老細(xì)胞，使皮膚細(xì)胞能夠有充足的活力去吸收和利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)細(xì)胞的再生和健康；另一方面，荻尾草提取物在人體中可以刺激人體自身分泌激素，為肌膚提供足量的荷爾蒙前驅(qū)物質(zhì)，經(jīng)過(guò)皮膚的吸收和利用后，更能有效遏制和預(yù)防肌膚的內(nèi)源性衰老問(wèn)題，是一種能夠通過(guò)體外涂抹實(shí)現(xiàn)透皮吸收，起到改善膚質(zhì)、抗衰老的效果。方永生專利報(bào)道了包含輔酶Q-10、EGF的脂質(zhì)體護(hù)膚品，輔酶Q-10與EGF協(xié)同，對(duì)皮膚能夠起到很好的抗衰老和修復(fù)的作用，同時(shí)脂質(zhì)體作為載體具有緩釋作用，并且能夠使活性物質(zhì)更容易被人體皮膚吸收。陳松彬等人專利報(bào)道了含抗菌肽護(hù)膚品，主要包含了抗菌肽、胚胎素以及EGF等物質(zhì)，產(chǎn)品性質(zhì)穩(wěn)定，滲透性好，3種物質(zhì)共同作用，具有改善膚質(zhì)，消除皺紋，使肌膚保持年輕態(tài)的作用。

4展望

人們真正科學(xué)認(rèn)識(shí)生長(zhǎng)因子是從20世紀(jì)40年代開始的，而對(duì)hEGF的研究是從20世紀(jì)80年代開始的，隨著1974年基因工程技術(shù)的誕生，直至20世紀(jì)90年代人們才掌握了以較低成本、較大規(guī)模生產(chǎn)hEGF的工藝技術(shù)，解決了大部分細(xì)胞因子無(wú)法大量獲得的難題，為hEGF各種應(yīng)用的基礎(chǔ)和臨床應(yīng)用研究提供了基礎(chǔ)。hEGF在化妝品應(yīng)用方面還有亟待解決的問(wèn)題，例如，半衰期短、穩(wěn)定性差以及透皮吸收方式等，近期《Cell》上發(fā)表了一篇文章解釋了成纖維細(xì)胞在腫瘤形成后對(duì)腫瘤增長(zhǎng)具有促進(jìn)作用[28]，揭示了其存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)。但隨著hEGF生物學(xué)效應(yīng)的揭示，hEGF美容化妝品必將成為當(dāng)代研究的熱門課題，這將在美容界掀起生物高科技仿生美容的高潮。生物美容將徹底突破日前化學(xué)、物理美容的理念，從細(xì)胞層次引導(dǎo)進(jìn)入基因與生物美容的新時(shí)代。

作者：劉薇陳慶生龔盛昭吳知情單位：廣州環(huán)亞化妝品科技有限公司

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