文|聚美麗 夏天童鞋
本文是聚美麗發(fā)起的關(guān)于膠原蛋白年度大討論系列文章的延續(xù)，在《膠原蛋白大亂斗》中我們呈現(xiàn)了目前中國化妝品市場存在的關(guān)于該原料的常見質(zhì)疑與迷惑，在前文《關(guān)于膠原蛋白的技術(shù)真相》，我們討論了基礎(chǔ)的“透皮天問”、了解為何部分醫(yī)美專家不看好膠原蛋白，以及對相關(guān)命名指導(dǎo)原則的探討。
本文是關(guān)于“技術(shù)回應(yīng)”文的下半部分，重點(diǎn)落在作為化妝品原料的重組膠原蛋白肽的生效機(jī)理、安全性與穩(wěn)定性挑戰(zhàn)，以及全球?qū)τ谀z原蛋白研究的前沿現(xiàn)狀及專家眼里的未來前景。
1、整體與部分
夏慶友教授表示，學(xué)生物的經(jīng)常講，如果蛋白的分子量太大了，我們可以只表達(dá)其中的一部分。哪怕是部分的片段，透皮進(jìn)去以后也能起到很多的作用。比如，可以作為下一次合成時(shí)的基礎(chǔ)材料，或者引發(fā)下游信號通路響應(yīng)，或者是通過作用于某一個點(diǎn)位而產(chǎn)生作用等等。
從學(xué)術(shù)上講，完整的結(jié)構(gòu)一定具有完整的功能，部分的結(jié)構(gòu)有可能具有部分的功能。注意，是有可能，同時(shí)因?yàn)槟z原蛋白與皮膚細(xì)胞的作用位點(diǎn)是比較明確的，所以必須符合那一段序列才能起效。就是作用的位點(diǎn)是很精確的幾個氨基酸，只要位點(diǎn)保留，那這個功能也是存在的。當(dāng)然這里就需要展開具體的研究。
總結(jié)來說，作為膠原蛋白，其序列片段的作用機(jī)理可以是：
1）這些片段被皮膚細(xì)胞攝入后分解成為合成膠原蛋白的氨基酸原料；
2）這些片段可以與皮膚細(xì)胞的作用位點(diǎn)結(jié)合，在信號通路發(fā)揮作用。
2、從大往小做
陳家悅認(rèn)為像這樣“從大往小”做其實(shí)是醫(yī)學(xué)界非常重要的方向。蛋白質(zhì)有一個概念叫結(jié)構(gòu)域，就是一個蛋白往往參與不止一個生物學(xué)過程。人類基因一共也就編碼三萬多種蛋白質(zhì)，如果一個蛋白質(zhì)只干一件事是不夠的，所以蛋白質(zhì)都是一因多效，一個蛋白質(zhì)要干很多活，所以這個時(shí)候蛋白會形成很多結(jié)構(gòu)域。
通俗的說，蛋白是模塊化的，它是一個個功能模塊拼在一起的。比如我們需要抗衰的作用，某蛋白可能是A、B、C、D四個結(jié)構(gòu)域或者說四個模塊構(gòu)成的，如果我們想要抗衰的效果，只需要模塊A就夠了，那我們就只需要重組合成A，而B、C、D都可以舍棄，這樣成本可以降低，而且效率還能提高，這就是從大往小做。
胰島素跟胰高血糖素就是往小了做的很好例子。胰島素在之前提取來的就是全長的，但現(xiàn)在注射的都是一個它被截短的片段，我們重組這一個短的片段已經(jīng)可以起到一樣的功能了。最近大火的司美格魯肽，其實(shí)是胰高血糖素的類似物。胰高血糖素本身分子量就不大(3485 Da)，最近研究的熱點(diǎn)也依然集中在如何做出更小的“胰高血糖素”來解決其穩(wěn)定性和口服效率的問題。
3、重組膠原蛋白肽
現(xiàn)在的重組膠原蛋白，也是努力地去尋找它里面真正起作用的片段。因?yàn)樗暾Y(jié)構(gòu)里面有一些比如定位、轉(zhuǎn)運(yùn)、和其他組織交流功能的片段，對于功效護(hù)膚來說不需要的部分，都可以去掉。
而那些真正可以用到化妝品行業(yè)的，那些經(jīng)過研究非常明確的活性功能中心，就是化妝品特別好的原料。且這個功能中心的分子量不大，最好別超過5000道爾頓，這樣它的穩(wěn)定性還是可以做到非常好，因?yàn)槠鋵?shí)就可以參考勝肽的穩(wěn)定性。
現(xiàn)在很多勝肽都是水溶液，在化妝品當(dāng)中它的穩(wěn)定性是非常高的，這個大家都是非常認(rèn)可的，有共識。這樣，重組膠原蛋白的核心就是通過找到功能片段的方式把它做小。
綜上所述，在化妝品領(lǐng)域，重組膠原蛋白在做從大到小做的事。而從小做到大，最終研發(fā)出完整三螺旋的成品，是為了在醫(yī) 、醫(yī)療器械領(lǐng)域上進(jìn)一步拓展。
化妝品和醫(yī)美是兩個不同的領(lǐng)域，看似矛盾卻又獨(dú)立存在和各自發(fā)展，混為一談就容易產(chǎn)生不必要的質(zhì)疑。
4、用片段刺激人體自身生產(chǎn)更多膠原
在上文提到的“薇姿事件”中，該品牌稱肽跟維生素已經(jīng)長期被證明對膠原蛋白的產(chǎn)生起作用。
陳家悅認(rèn)為目前很多重組膠原蛋白肽，作為片段，其效果也是和這些維生素一樣是在體內(nèi)去刺激、促成自行生產(chǎn)更多的膠原蛋白，應(yīng)該目前很大一部分所宣稱的重組膠原蛋白都是通過這種方式來起作用的。
有個非常好的例子，就是寡肽-1(GHK，GHK結(jié)合銅離子之后就是GHK-Cu，也就是藍(lán)銅肽)被非常多的實(shí)驗(yàn)證明，可以刺激膠原蛋白的合成。因?yàn)樗{(lán)銅肽中的GHK本身就是膠原蛋白的一個關(guān)鍵片段。
人體有一套負(fù)反饋循環(huán)機(jī)制。因?yàn)楫?dāng)人體檢測到大量膠原蛋白片段的時(shí)候，它會認(rèn)為自身膠原蛋白已經(jīng)受到了破壞、被降解了。這個時(shí)候就會反過來刺激膠原蛋白的合成，所以很多膠原蛋白片段都可以刺激膠原蛋白的合成。目前已經(jīng)有很多的實(shí)驗(yàn)證明外用的膠原片段可以刺激膠原蛋白的生長，也有很多相關(guān)的論文。
△圖：涂抹重組膠原蛋白的生效路徑漫畫圖解(請自覺忽視膠原蛋白的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn))
5、這些片段如何成為人體合成新膠原的材料
段志廣介紹了體內(nèi)合成膠原蛋白的原理。膠原蛋白是由氨基酸組成的，身體在合成膠原蛋白時(shí)，就需要多種氨基酸。例如合成過程當(dāng)需要一個甘氨酸的時(shí)候，剛好來了一個甘氨酸，肯定很“高興”就用上了。如果沒有現(xiàn)成的氨基酸，那就得重新合成，這就成為限速過程，這時(shí)這個甘氨酸的合成決定了膠原蛋白合成的快慢。如果這個時(shí)候恰好給它補(bǔ)了一些甘氨酸(進(jìn)入皮膚的膠原蛋白會降解為肽段和多種氨基酸)進(jìn)去，那不更好嘛，自己不用合成了。我們?nèi)梭w補(bǔ)膠原就是這個意思。
這就是為什么在做細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，有重組膠原蛋白微量的介入，它合成自身的膠原會加快、細(xì)胞外基質(zhì)的形成會加快，是因?yàn)槲覀兘o它提供了原料。
陳家悅補(bǔ)充道，體內(nèi)合成不管是什么樣的蛋白都只能從頭合成，只能從第一個氨基酸開始，一個一個氨基酸往上面補(bǔ)充，我們化妝品補(bǔ)充的膠原蛋白片段發(fā)揮完功能還可以降解成氨基酸，這就變成了蛋白合成的新原料。合成蛋白質(zhì)需要用到一個轉(zhuǎn)運(yùn)的酶，就是氨酰-tRNA合成酶，這個酶只能轉(zhuǎn)運(yùn)單個的氨基酸，相當(dāng)于是小卡車運(yùn)著一個氨基酸過來，一次還只能運(yùn)一個氨基酸。
段志廣介紹說體內(nèi)合成蛋白的時(shí)候還會復(fù)雜很多，比如膠原蛋白中需要很多羥基化的賴氨酸，要從頭合成這樣的氨基酸，還需要酶的催化過程，還需要在細(xì)胞器里面給它補(bǔ)上一個羥基，這個過程就會更慢，因?yàn)椴襟E更多了。這就是我們?yōu)槭裁囱a(bǔ)膠原片段，還能進(jìn)一步加快合成的底層邏輯。
6、膠原蛋白作為更多功效肽的靈感來源
冰寒舉例說，有一個很著名的抗衰老肽，就是棕櫚酰五肽p-KTTKS，它就是個膠原蛋白來源的一段序列(KTTKS)，為了穩(wěn)定和促吸收加了一個棕櫚?；?p)。這個肽可以刺激成纖維細(xì)胞合成膠原蛋白，它就是作為信號因子起作用的。
所以克隆膠原蛋白的一段特定序列，它可能起的作用包括但不限于抗氧化、抑制炎癥、促進(jìn)細(xì)胞(成纖維細(xì)胞或/和角質(zhì)形成細(xì)胞)的修復(fù)和遷移、增殖，促進(jìn)成纖維細(xì)胞合成更多的膠原蛋白和透明質(zhì)酸。
龐志強(qiáng)也補(bǔ)充說，玻色因作為一個熱門原料，其實(shí)就是通過多重的轉(zhuǎn)換，主要糖胺聚糖，在真皮-表皮連接處(DEJ)又稱基底膜帶影響膠原產(chǎn)生，把膠原蛋白刺激出來了。
劉學(xué)東介紹說，目前研究得最多且受皮膚衰老和光老化影響最大的是DEJ的IV型和XVII型膠原蛋白。其中IV型(4型)膠原蛋白形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，對DEJ和血管壁具有特異性。而XVII型(17型)跨膜膠原是表皮細(xì)胞和DEJ粘附的細(xì)胞溝通的重要介質(zhì)，同時(shí)是表皮干細(xì)胞保持活力的重要蛋白。
衰老的皮膚失去蛋白的平衡，表現(xiàn)為膠原蛋白的合成減少以及降解的增加，使體內(nèi)膠原穩(wěn)態(tài)失衡。這時(shí)，就需要通過補(bǔ)充膠原蛋白、降低降解速度、促使更多生成等方式，來使皮膚延緩衰老。
△圖：真表皮連接(DEJ)又稱基底膜帶，供圖：巢歸研究院
7、代償：在皮膚涂抹膠原蛋白也有作用
受訪的研究員還介紹了一個顛覆我們之前認(rèn)知的邏輯，那就是在不透皮的情況下，在皮膚表面涂抹完整三螺旋結(jié)構(gòu)的膠原蛋白，也能起到護(hù)膚的作用。
人的皮膚表面有大量的微生物，這些微生物會分泌蛋白酶，這些酶對皮膚角質(zhì)層有一定的破壞作用。此時(shí)把膠原蛋白涂抹到皮膚上，這些微生物分泌的蛋白酶就會先降解你涂上的膠原蛋白，這對人體表皮蛋白的降解起到減緩的作用。這可以理解為一種代償現(xiàn)象。古埃及人用蛋清，然后用熟雞蛋往臉上去揉搓，包括大豆分離蛋白、甚至豆?jié){也可以，都是這個邏輯。
膠原蛋白雖然完整分子量比較大，但是它在通過體表時(shí)被降解之后，釋放出的片段就可以進(jìn)去，也可以發(fā)揮生物學(xué)活性。一般認(rèn)為，這么大的東西進(jìn)不去。但問題關(guān)鍵是它往里的過程中逐漸被降解，會釋放出來一部分有活性的小肽，繼續(xù)進(jìn)入真皮層。
這些降解的片段到了真皮之后，有些被成纖維細(xì)胞作為營養(yǎng)用，有些是成纖維細(xì)胞表面上有一些位點(diǎn)，跟這些間接的片段去結(jié)合，起到信號傳導(dǎo)的作用，都對成纖維細(xì)胞都有一定的影響。這叫英雄莫問出處，它只要是有效果的就可以。
1、安全性
如果說上述關(guān)于片段形態(tài)的重組膠原蛋白肽如何起作用、起了哪些作用的回答，解決了其作為功效原料被添加到化妝品中的有效性問題的話，作為原料，它還需要面臨更多的拷問，首當(dāng)其沖的就是安全性。
有一種說法，只要是“外部來的蛋白”，不管是涂抹還是注射到人體里面，它肯定沒法避免過敏。一些企業(yè)在市面上采購了一些重組膠原蛋白原料，在內(nèi)部測試的時(shí)候也發(fā)現(xiàn)了過敏率偏高的問題。這是怎么回事？
1.1結(jié)構(gòu)蛋白、特別是人源化的，安全性非常高
夏慶友教授從學(xué)術(shù)的角度分析說，蛋白質(zhì)引發(fā)過敏反應(yīng)都是由其自身的結(jié)構(gòu)引發(fā)的。比如像疫苗那樣的免疫原性，就是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)非常特異，因此會引發(fā)人體的一些免疫反應(yīng)。如果這個結(jié)構(gòu)不存在，那么它引發(fā)的免疫反應(yīng)基本上就不存在了。
膠原蛋白作為細(xì)胞外基質(zhì)，主要屬于結(jié)構(gòu)類的蛋白，由結(jié)構(gòu)蛋白的蛋白信息產(chǎn)生過敏反應(yīng)的概率非常小。
人源化的是不是更安全，這個是毫無疑問是肯定的。這個蛋白的序列本身就是人源化的，相對于豬和?？隙▽θ说挠H和性要好很多。
陳家悅說，對于人體而言，理論上只要是外源的物質(zhì)就沒法避免過敏風(fēng)險(xiǎn)。但是在所有的類似物質(zhì)里面，人源的膠原肯定是過敏風(fēng)險(xiǎn)最低的。不能說完全沒有過敏風(fēng)險(xiǎn)，有些人對鐵都會過敏，但人源性的蛋白肯定是過敏風(fēng)險(xiǎn)最低的。
段志廣介紹說蛋白確實(shí)是我們?nèi)粘Ｉ钪蟹浅Ｖ匾倪^敏源，包括有很多生物藥物做皮試，也是擔(dān)心藥物中有沒有殘留超標(biāo)準(zhǔn)的宿主蛋白。因?yàn)樗拗鞯鞍踪|(zhì)是異源的，是不屬于人體的，所以才會有反應(yīng)。但如果本身就屬于人體的，就不會出現(xiàn)這樣的情況。
針對有人提出反駁，認(rèn)為人體器官也是屬于人體的，但移植都會有排異反應(yīng)。段志廣分析說，物質(zhì)可以組成細(xì)胞，細(xì)胞組成組織，組織組成器官，它中間有幾個層級的跨越(物質(zhì)-細(xì)胞-組織-器官)，到細(xì)胞這個角度的時(shí)候，就和基因有關(guān)系。包括為什么我們輸血還要配型，是因?yàn)槿伺c人關(guān)于血的基因不一樣，所以器官移植會因?yàn)橛忻庖咦R別而發(fā)生有排異反應(yīng)。
但全世界的人，膠原蛋白的序列都是一樣的。人類基因組計(jì)劃完成后的相關(guān)數(shù)據(jù)都在數(shù)據(jù)庫，證明了確實(shí)是這樣，所以它跟器官移植不一樣，只要原料質(zhì)量沒有問題，就不會造成排異反應(yīng)。
說到過敏，段志廣提到動物提取的膠原蛋白產(chǎn)品的說明書上會寫對膠原蛋白所謂過敏者禁用，這相當(dāng)于告訴你豬、牛的氨基酸序列和人是不一樣的，不同型別的膠原蛋白是有百分之幾到百分之十幾的差異。這百分之幾的差異才是導(dǎo)致一部分人會有免疫排斥的主要原因，這些差異還會有一些其他的副作用，說明書上已經(jīng)明確告知。
之前在沒有重組膠原蛋白技術(shù)的前提下，只能用動物膠原?，F(xiàn)在做重組膠原產(chǎn)品，目標(biāo)也是未來有一天能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品中重組膠原蛋白原料的氨基酸序列跟人自身膠原蛋白的氨基酸序列百分之百一致，同時(shí)把雜蛋白除干凈，把內(nèi)毒素除到限值以下，是在不停的想辦法不斷靠近。
1.2過敏可能因?yàn)榧兌炔粔?，工藝不?/p>
夏慶友教授說，蛋白除了考慮來源不同，還要考慮純度的問題。提純的過程中，如果有一些別的動物蛋白進(jìn)去，導(dǎo)致純度不夠，那引發(fā)過敏反應(yīng)都是這些雜蛋白。膠原蛋白產(chǎn)品談過敏，往往是雜質(zhì)過敏，膠原蛋白結(jié)構(gòu)本身不太會產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)。好比青霉素，不是青霉素本身導(dǎo)致過敏，而是青霉素里面的雜質(zhì)，這是一樣的道理。
這里就要考慮生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)過程中會不會殘留一些雜蛋白。比如大腸桿菌的體系，有可能留下大腸桿菌的細(xì)胞壁中的PAMP。
段志廣介紹說，重組工藝中，在序列設(shè)計(jì)完成之后合成基因并導(dǎo)入微生物，讓微生物來生產(chǎn)后，很重要的就是后期的純化。開發(fā)一個純化工藝，難度高的可能要花一兩年的時(shí)間，最快的也要好幾個月的時(shí)間。有些企業(yè)產(chǎn)品的雜質(zhì)可能來源于生產(chǎn)過程中會引入一些動物源的培養(yǎng)基，這些培養(yǎng)基往往就是一些動物蛋白，在發(fā)酵的時(shí)候做微生物生長的原料，而我們?yōu)榱税踩菆?jiān)決不添加這些培養(yǎng)基的。如果加了就會導(dǎo)致純化不徹底的話出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)，這些異源蛋白質(zhì)可能是引發(fā)過敏的原因之一。
越是了解生物合成的重組技術(shù)，越是要敬畏。基因蛋白序列如何設(shè)計(jì)，基因合成如何導(dǎo)入微生物，微生物怎么來高效表達(dá)？需不需要分子伴侶？每一步需要什么樣的東西？這個里面極其復(fù)雜。一些匆忙進(jìn)入這個行業(yè)的生產(chǎn)商，技術(shù)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到，確實(shí)會有一些雜質(zhì)沒有除掉而不自知，這是核心技術(shù)，也是關(guān)鍵所在。
某副教授認(rèn)為，講過敏還必須講劑量，正是無劑量不毒性。我們平時(shí)一口氣吃十個雞蛋白還有可能造成急性蛋白中毒，就是過量引起的過敏癥狀。一般來說，在化妝品中，或者皮膚組織修復(fù)、疾病治療中用到的劑量都是很少的。單純一個蛋白的成分，要引起一個大面積、大組織的過敏的話，肯定是需要劑量比較大才有可能。
說實(shí)話，皮膚上觀察的話，要引起過敏的劑量是非常少有的。皮膚說松散也松散，說致密它有好幾層。化妝品涂上去，又加了這么多保濕成分，就算悶在皮膚上，除非有特殊的透皮技術(shù)，說實(shí)話能穿透這個屏障的也寥寥無幾。皮膚是人體免疫的第一道屏障，不可能讓它這么容易進(jìn)的。
蛋白多肽類是一個很容易被降解的成分，連空氣中、環(huán)境中都有一些蛋白酶、核酸酶等影響蛋白活性的東西，蛋白很容易就變構(gòu)失活降解了，所以它在皮膚上停留的時(shí)間肯定也不會太久，就算每天涂抹，累計(jì)到達(dá)皮膚深層的劑量應(yīng)該也不會造成什么問題。
進(jìn)入到人體，就看人體能不能完全代謝掉。一般人體內(nèi)的酶，像細(xì)胞內(nèi)的蛋白降解酶、器官內(nèi)的胰蛋白酶等，降解蛋白的能力都是很強(qiáng)的?；旧隙嚯?、蛋白只要一進(jìn)去如果沒有什么保護(hù)措施的話，一會兒就沒了，這也是很多肽在體內(nèi)沒辦法維持一個高效起效的原因，非要給它做保護(hù)措施的就是因?yàn)槿梭w對它的代謝太快了。從這個方面來說，多肽和蛋白在人體內(nèi)代謝相比其他小分子，安全得多，沒什么問題。
大部分的過敏，實(shí)際上還是跟蛋白及多肽成分在外來生產(chǎn)的時(shí)候所攜帶的一些不屬于人體內(nèi)的物質(zhì)有關(guān)系的。也還是雜質(zhì)的問題。
1.3不同發(fā)酵平臺帶來的修飾與過敏問題
陳家悅指出，過敏的另外一個原因是生物合成的修飾問題帶來的。重組蛋白哪怕跟人體的氨基酸序列一樣，如果修飾不一樣，說白了還是沒有跟人體那么像，人源化可能就不夠，就也會引起過敏。要跟人體真的是百分之百一樣的話，那就不會有這樣的問題了。也是因?yàn)楝F(xiàn)在定義的問題，因?yàn)楝F(xiàn)在定義的全人源只定義了氨基酸序列，沒有定義修飾等細(xì)節(jié)。
不同的底盤菌發(fā)酵出來的物質(zhì)是是不一樣的，像膠原蛋白這種大蛋白，不光是氨基酸本身，還有很多翻譯后修飾，比如糖基化、乙?；?、甲基化、棕櫚酰化、豆蔻酰化、磷酸化、泛素化等，還有對膠原最重要的脯氨酸的羥基化。假設(shè)蛋白的氨基酸序列都是一樣的，但是用不同的物種去翻譯，翻譯后修飾也會不一樣，結(jié)構(gòu)就不一樣。
比如拿一個蛋白序列用大腸桿菌去發(fā)酵的話，基本是沒有任何額外的修飾的，因?yàn)榇竽c桿菌沒有那些修飾的酶。大腸桿菌很難發(fā)酵特別大的蛋白，因?yàn)樗窃松铮Y(jié)構(gòu)簡單，可以理解為它沒有生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，它生產(chǎn)大蛋白，經(jīng)常出問題，比如折疊不正確，結(jié)構(gòu)不對這樣的問題。大腸桿菌發(fā)酵的另一個問題在于內(nèi)毒素，內(nèi)毒素對人體來說還是很容易引起過敏的。
沒有額外修飾的缺點(diǎn)是沒法形成三螺旋(當(dāng)然三螺旋主要針對纖維膠原，其他膠原并不天然有也不需要三螺旋結(jié)構(gòu))，其實(shí)三螺旋的形成就靠這個羥脯氨酸修飾，膠原合成出來后，脯氨酸上面一定要發(fā)生一個羥基化修飾，就是加一個羥基。三螺旋就是靠不同的羥基之間的氫鍵把它連在一起，才擰成一個三螺旋的。誰可以加上羥脯氨酸修飾呢？比大腸桿菌復(fù)雜一點(diǎn)的酵母，它是真核生物，但這樣就沒有問題了嗎？也不是，酵母是一種最簡單的真核生物，它的羥基化需要額外、同時(shí)重組羥基化的酶，這種酶是酵母中沒有的；酵母生產(chǎn)還有一個大難題，它同時(shí)還會引入一個額外的特點(diǎn)，那就是糖基化修飾。
大家現(xiàn)在做抗糖，都知道糖基化是不好的。酵母的那個糖基化，尤其是畢赤酵母，糖基化率非常高，幾乎所有蛋白都會發(fā)生糖基化，而且它加的那個糖的碳鏈特別的長。這些修飾對人來說就是一種超抗原，哪怕很小的濃度，也會引起人類很強(qiáng)的免疫反應(yīng)。這是為什么很多人反饋說用重組膠原會過敏，就是因?yàn)樘腔揎椀膯栴}。這個是酵母附帶的問題，而這個問題目前看來市面上很多廠商都沒有解決，所以醫(yī)美的廠商給反饋一些重組膠原過敏率比較高，不過這個問題目前部分廠家據(jù)悉已經(jīng)通過改造酵母解決了。
從科學(xué)上來說，要做出跟人最像的重組膠原蛋白，還是用動物細(xì)胞來生產(chǎn)。因?yàn)槟z原蛋白本來就是動物細(xì)胞才有的，動物可以生產(chǎn)出真的跟人一模一樣的、全長的、又有羥脯氨酸修飾的。但是動物的問題是現(xiàn)在的成本比較高，目前還沒有辦法商業(yè)化。
夾在酵母跟動物細(xì)胞之間的，就是植物細(xì)胞。植物其實(shí)是一個非常好的合成膠原蛋白的載體，它本身就是一個高級的真核生物，生產(chǎn)成本又比較低，所以目前國際上很多大廠商都是用植物來生產(chǎn)的。比如LIPOTRUE生產(chǎn)重組膠原蛋白就是用煙草來做的，以色列公司CollPlant(納斯達(dá)克股票代碼：CLGN)也是利用煙草生產(chǎn)重組膠原蛋白作為豐胸填充物。
動物的話國內(nèi)有的企業(yè)是用家蠶的絲腺(夏慶友教授團(tuán)隊(duì)是這方面的專家)，用昆蟲細(xì)胞，還有用倉鼠卵巢細(xì)胞、非洲猴腎細(xì)胞，這幾個都是比較常用的。成本最高的就是人二倍體細(xì)胞來做，但是這個基本上沒有應(yīng)用價(jià)值，因?yàn)槠涑杀緦τ谥亟M膠原來說是沒辦法接受的，太高了。
2、穩(wěn)定性
除了安全性，大家對于蛋白多肽類成分更擔(dān)心的是穩(wěn)定性、容易降解的問題。
事實(shí)上，當(dāng)討論進(jìn)行到這里，你就能明白今天討論重組膠原蛋白原料的穩(wěn)定性，就等同于討論多肽類原料的穩(wěn)定性，行業(yè)里已經(jīng)有比較公認(rèn)的成熟解決方案，如包裹、遞送等，可以達(dá)到較廣范圍的共識。
這方面，不太過展開敘述，只對訪談中特別有價(jià)值的部分嘉賓觀點(diǎn)做一個介紹。
段志廣介紹說在化妝品中添加的多肽類原料，可以分兩類分別考慮。第一類是其肽鏈不能被打斷，其中的氨基酸每一個都不能脫落，完整才能發(fā)揮作用的，要求它100%穩(wěn)定。這類除了在設(shè)計(jì)時(shí)就充分考慮其穩(wěn)定性，還需要配方師做持續(xù)的復(fù)配、穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，用加速實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證，以保證貨架期內(nèi)仍然能發(fā)揮足夠的功效，這相信所有的化妝品公司都持續(xù)努力地在解決這個問題。
另一類是在設(shè)計(jì)的時(shí)候，就把這個功能片段不斷重復(fù)，比如說重復(fù)了十次，在實(shí)際使用的時(shí)候哪怕斷成兩截，每一段都還有 5 個片段，甚至斷成十節(jié)，只要斷裂形成的片段功能不變，這樣使用的時(shí)候就不影響它的功效，反而可能在透皮的時(shí)候吸收的更快。
某副教授的小組之前就做過把蛋白中重要的一段截取出來后，先無限復(fù)制，然后用一種離子或者納米的形式給它團(tuán)結(jié)到一起。這樣，用皮膚對于納米顆粒的滲透特性，可以幫助它更好透皮。哪怕納米顆粒滲入得不如單條多肽多，但是多顆納米顆粒包含的多肽數(shù)量也足以抵得過那些小肽的總量。由此可以很好地解決穩(wěn)定性問題。
3、比便宜更可怕的是內(nèi)卷
而對于原料的經(jīng)濟(jì)性來說，成本與定價(jià)，可能是每個新原料都要面臨的市場級別的拷打。
事實(shí)上，在行業(yè)討論膠原蛋白原料經(jīng)濟(jì)性的時(shí)候，不少有識之士提出，基于中國發(fā)達(dá)的生物合成與工程化規(guī)模量產(chǎn)的潛力，膠原蛋白原料成本與價(jià)格進(jìn)入快速下降通道是遲早的事。在中國，更需要考慮的可能不是“買不買得起”的問題，而更可能是一味追求更低價(jià)帶來的無序亂序競爭問題，這也是行業(yè)陷入“內(nèi)卷”的根本原因。
今年3月份的原料展上，就集中出現(xiàn)了一批自稱可以提供膠原蛋白原料的廠商，很多甚至是在過去幾年合成生物大潮中擴(kuò)大了產(chǎn)能，一擁而上生產(chǎn)肽類原料的企業(yè)“轉(zhuǎn)型”而來。理論上，重組的膠原蛋白肽也就是多肽，多肽的發(fā)酵設(shè)備很容易轉(zhuǎn)做重組膠原蛋白肽，但背后更復(fù)雜的如前文討論所涉及的糖基化、羥基化、動物源培養(yǎng)基帶入的雜質(zhì)蛋白，包括不同菌種發(fā)酵平臺帶來的新挑戰(zhàn)，都在價(jià)格戰(zhàn)面前被掩蓋了。
劉學(xué)東離開老東家歐萊雅后，一直幫助國貨企業(yè)建立屬于自己獨(dú)特的技術(shù)定位、技術(shù)路線，以及基于技術(shù)定位的明星大單品開發(fā)，他認(rèn)為國貨一定要擺脫低級同質(zhì)化的內(nèi)卷競爭，而是通過加大在技術(shù)差異化、技術(shù)領(lǐng)先性的投入，來建立起產(chǎn)品差異化，從而建立起產(chǎn)品壁壘。
劉學(xué)東以膠原蛋白相關(guān)化妝品的差異化打造為例，例舉了可以進(jìn)一步研究的差異化方向：
1）協(xié)同增效路線，促進(jìn)膠原再生的協(xié)同靶點(diǎn)
整合素靶點(diǎn)：乳鐵蛋白
FGF受體蛋白靶點(diǎn)：黃葵子提取物(BASF)
TGF-β受體蛋白靶點(diǎn)：Syn-coll，水解絲膠蛋白，嗜熱菌胞外多糖
2）ECM充盈路線，細(xì)胞外基質(zhì)的靶點(diǎn)補(bǔ)充
閃充玻膠：小分子透明質(zhì)酸、乙酰化透明質(zhì)酸
糖胺聚糖：玻色因
彈性蛋白：袋鼠爪花提取物(Lucas meyer)
2）抗衰鏈路路線，完整膠原蛋白與以下衰老理論的關(guān)系
細(xì)胞能量
衰老細(xì)胞自噬
細(xì)胞損傷修護(hù)
干細(xì)胞活力
加之膠原蛋白有二十多種型號，除了類型差異，還可以從膠原蛋白母體及體內(nèi)合成的完整過程、與成纖維細(xì)胞的關(guān)系等方向，其實(shí)只是企業(yè)真正沉下心來做下研究，就可以找到非常多的技術(shù)差異化方案，一定是可以從一開始就避免無序內(nèi)卷的，劉學(xué)東分析道。
我們相信，最終中國化妝品行業(yè)通過提供了更好的重組膠原蛋白護(hù)膚產(chǎn)品，大家一起擴(kuò)大了市場，消費(fèi)者也得到了更好的產(chǎn)品和服務(wù)；還是通過沒有最低只有更低的說不清道不明的雜牌原料，只卷最低價(jià)從而最終搞壞了整個賽道，從而導(dǎo)致下一階段更大的關(guān)于膠原蛋白的質(zhì)疑風(fēng)波、喪失了消費(fèi)者信任？這個主動權(quán)其實(shí)掌握在廣大國貨從業(yè)人員的手里，在于大家的選擇中。
當(dāng)然這個討論已經(jīng)超過了本文作為技術(shù)探討的邊界，我們希望把它更多地留在6月底的聚美麗大會上進(jìn)一步討論。現(xiàn)在就購票，一起來現(xiàn)場吧！
對于“全球頂級科研機(jī)構(gòu)、國內(nèi)頭部皮膚科醫(yī)院，普遍不研究膠原蛋白”的觀點(diǎn)，所有膠原蛋白“不能代表化妝品行業(yè)未來技術(shù)方向”的質(zhì)疑，專家們也發(fā)表了自己的看法。
1、衰老研究會是大課題
夏慶友教授認(rèn)為全球頂尖團(tuán)隊(duì)不怎么研究膠原蛋白，最大的原因倒不是大家把它看作磚頭的認(rèn)知，而是一直以來這些專家都不怎么關(guān)心美容，他們更關(guān)心腫瘤和疾病(隨著經(jīng)濟(jì)和醫(yī)學(xué)的發(fā)展，現(xiàn)在衰老逐漸成為熱點(diǎn))。他笑談，長得丑不是病，但凡不是病的，世界頂級的團(tuán)隊(duì)都不會研究。頂級的科學(xué)家怎么可能會關(guān)心你皮膚干燥，又不是魚鱗癥，對吧？！
另一個方面，學(xué)術(shù)上沒有說哪個蛋白質(zhì)是不值得研究的，科學(xué)家都不會說某某蛋白不值得研究，這是一知半解的認(rèn)識。歷史上關(guān)于膠原蛋白和細(xì)胞外基質(zhì)相關(guān)的研究和論文很多，因?yàn)榧?xì)胞不能獨(dú)立生存，它是在基質(zhì)里面生存的。不過，細(xì)胞外基質(zhì)、肌動蛋白這些原本以為都已經(jīng)清楚的蛋白，其實(shí)都很有必要重新梳理，重新認(rèn)識。
以前醫(yī)學(xué)研究的重點(diǎn)，是解決生與死的問題，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，衰老研究會成為一個大課題。人的膠原蛋白的缺乏就是衰老的表現(xiàn)，它表面上變現(xiàn)為皮膚失去彈性、失去光澤，然后產(chǎn)生皺紋，但在衰老現(xiàn)象的背后，重要的是不同種族、不同地區(qū)、不同年齡層和不同個體之間衰老發(fā)生的差異是怎么樣的？到底是膠原蛋白消耗過快，還是產(chǎn)生不足，是分布不對，還是缺乏什么樣的支撐？在細(xì)胞層面，基因?qū)用?，轉(zhuǎn)錄層面，表觀層面，是什么機(jī)制導(dǎo)致了衰老?……建議學(xué)術(shù)和行業(yè)團(tuán)隊(duì)盡快補(bǔ)充這方面的深入研究，現(xiàn)在大家把膠原蛋白當(dāng)成甘油在用，而不管機(jī)理，這是不利于膠原蛋白行業(yè)長久發(fā)展的。
我認(rèn)為膠原蛋白原料研發(fā)也好，化妝品研發(fā)也好，總體上是需要有像臨床那樣的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)循證下去開發(fā)精準(zhǔn)產(chǎn)品，讓消費(fèi)者獲得更好的體驗(yàn)感的話，企業(yè)也應(yīng)該更加重視科研。以后研究要分人群，分年齡層，做到個性化美容，要和個體的衰老情況做綜合的考慮。要精準(zhǔn)地，要個性化地開發(fā)。產(chǎn)品多元化，產(chǎn)品精細(xì)化。
某副教授認(rèn)為人們從醫(yī)美注射膠原蛋白，到美妝上補(bǔ)充膠原蛋白，這是行業(yè)動態(tài)發(fā)展的過程。一開始發(fā)現(xiàn)膠原蛋白很好，就想把它直接抹在臉上，有點(diǎn)像“吃豬腦補(bǔ)腦”。后來發(fā)現(xiàn)單純涂抹不行，就學(xué)著把它變成更像自己的東西，去改造。發(fā)現(xiàn)效果還是不滿意，就開始試著調(diào)控自身產(chǎn)生更多的膠原蛋白，去找上游能刺激它的東西。
到了最后的話，可能會對人的皮膚做膠原蛋白定制，先把要修復(fù)的皮膚分析一下，在哪一個位點(diǎn)上缺哪一種，做怎么樣的支撐，搞一個3D立體模型，就是個人定制方案。再用這個方案去把所需要的膠原多大程度排列好，復(fù)配上游下游的一些東西，復(fù)配好了再放進(jìn)去。當(dāng)然這樣的話就比較復(fù)雜，但完全值得研究和期待。
2、膠原蛋白在全球?qū)W術(shù)界并不冷清
陳家悅認(rèn)為“除了中國的廠商，國外都不怎么研究”的看法本身就非常有意思。就像幾年前很多人說“為什么只有中國推廣電動車，國外沒有？”這個底層邏輯還是覺得中國不行，國外好。這個思想應(yīng)該改觀了，中國在生命科學(xué)領(lǐng)域綜合水平應(yīng)該能排全球第二，僅次于美國，咱們還是比較強(qiáng)的。
另外，確實(shí)膠原蛋白的文章絕大部分是在海外期刊發(fā)表的，絕大多數(shù)人接觸不到，這也是一個歷史遺留問題。很多人覺得國外專門生產(chǎn)重組膠原的廠商比較少，所以給人一種好像孤單的感覺。但其實(shí)這是錯覺，研究重組膠原蛋白的海外廠商其實(shí)有非常多，像贏創(chuàng)，還有西班牙LIPOTRUE，以色列CollPlant，這類企業(yè)的研發(fā)進(jìn)展在終端很難接觸到。
其實(shí)要判斷一個方向是不是學(xué)術(shù)界所關(guān)注的，有一個非常簡單的方法就可以驗(yàn)證，就是就看它有沒有發(fā)頂級期刊的研究論文。一個非常重要的蛋白，肯定有很多厲害的科學(xué)家去研究，一定會發(fā)一些高影響力因子的頂級期刊。
而膠原蛋白最近的文章幾乎是爆發(fā)式的增長，從16年開始，膠原蛋白發(fā)表的文章的數(shù)量基本上每年翻一倍吧，這其實(shí)就表明了它在學(xué)術(shù)界的關(guān)注度是越來越高的。
頂級期刊也一直有刊發(fā)膠原蛋白的相關(guān)研究成果，如16年的《Science》，19年的《Nature》，21年的《Nature Aging》，都有相關(guān)論文發(fā)表，這就足以說明它的重要性?！禢ature》那篇的研究也是在抗衰老上面的，這本身就是動物研究的永恒的命題，它的重要性是不言而喻的。
3、膠原蛋白對于組織工程與再生醫(yī)學(xué)都很重要
冰寒在博士期間有大量的工作涉及多種皮膚細(xì)胞的培養(yǎng)和細(xì)胞系的建立。他以角質(zhì)形成細(xì)胞為例，談到膠原蛋白的重要性。角質(zhì)形成細(xì)胞和外毛根鞘細(xì)胞的原代分離培養(yǎng)有一定難度，因?yàn)樗仨氁獜慕M織中遷移出來生長，出來后需要有一個粘附生長的地方，粘附的界面不好，細(xì)胞就長不好。解決此問題的關(guān)鍵方法之一就是在細(xì)胞培養(yǎng)皿的表面用膠原蛋白包被，細(xì)胞會好粘附、存活。這個例子說明了膠原蛋白非常重要的促進(jìn)細(xì)胞增殖、粘附、遷移的作用。
膠原蛋白在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是重要的材料，比如做成股骨頭，可以用膠原蛋白做成骨架形狀，里面摻入礦物使之具有強(qiáng)度，但這里面是沒有細(xì)胞的。植入到人體后，成骨細(xì)胞、骨膜細(xì)胞等才能在上面生長，逐漸把這個外來的部件變成自身的一部分，完成再生過程。人工血管也是類似的情況，用膠原蛋白，具有更好的生物相容性，可以更好實(shí)現(xiàn)再生過程(而非作為一個異物存在于體內(nèi))。
由于膠原蛋白諸多優(yōu)秀的特性，包括很好的生物相容性，可以被人體自身吸收，對止血也有很好的作用(因?yàn)樗鼏幽^程)，所以用膠原蛋白做成海綿來止血、填充或者保護(hù)創(chuàng)面，這是幾十年以前就開始進(jìn)行的工作，這是創(chuàng)傷領(lǐng)域成為膠原蛋白最廣泛、也是最經(jīng)典應(yīng)用場景的原因。
目前對于膠原蛋白，可能受關(guān)注比較多的是I型、III型、XVII型。但膠原蛋白還有更多型。這么多的型，還可能有很多其他作用，都很值得深入研究，從這里面可以切出來很多很多的細(xì)分研究領(lǐng)域。
世界很大，每個人都有可能在不同方面去推動世界向前進(jìn)步。現(xiàn)在中國膠原蛋白領(lǐng)域多家活躍的公司如巨子、錦波、創(chuàng)健專注做膠原蛋白，這對科學(xué)、對產(chǎn)業(yè)、對世界就是貢獻(xiàn)。我相信行業(yè)百花齊放、大小齊頭并進(jìn)，我們整個化妝品產(chǎn)業(yè)、生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)才能欣欣向榮。不能因?yàn)閯e人專注就說別人狹隘，實(shí)際上我們最缺的就是專注一個方向，做深做精的“專精特新”企業(yè)。
3、膠原蛋白是千億產(chǎn)業(yè)
受訪的研究員認(rèn)為，2005年是膠原蛋白研究的一個里程碑，之后呈逐漸升溫的趨勢，學(xué)術(shù)界開始關(guān)注膠原蛋白對細(xì)胞活性的影響、對細(xì)胞行為的調(diào)控，包括對細(xì)胞遷移化、黏附、信號傳導(dǎo)等研究發(fā)展得特別快。實(shí)際上對膠原蛋白的研究也正是伴隨著人類對生命的本質(zhì)的探索，逐漸地認(rèn)識到膠原蛋白的重要性。
細(xì)分來說，國外如美國、日本、以色列、法國和英國從總體研究的先進(jìn)程度來看，整體上比中國要領(lǐng)先一些。但中國本身從事科研的人員數(shù)量比較多，研究的體量也比較大，目前大部分是以重組膠原為基礎(chǔ)去做一些材料，或者是誘導(dǎo)組織再生、對細(xì)胞的調(diào)控等，應(yīng)用這一塊國內(nèi)做得會比較好一些。
目前，還沒有哪個蛋白能像膠原蛋白一樣，從食品、化妝品、醫(yī)療器械、藥品、輔料，到組織工程、再生醫(yī)學(xué)，甚至到干細(xì)胞都有應(yīng)用，形成了千億的產(chǎn)業(yè)，這一點(diǎn)都不夸張。對比像大豆分離蛋白，主要做飼料、做火腿腸，跟膠原蛋白相比都不是一個數(shù)量級的。
不能說基礎(chǔ)研究才是研究，應(yīng)用研究也是研究，應(yīng)用基礎(chǔ)研究里邊涉及到比如制劑、評價(jià)、規(guī)模制備、分類存放等，這些應(yīng)用中國做得還可以。
膠原蛋白大有可為。
關(guān)于膠原蛋白的大亂斗引發(fā)的行業(yè)爭論，有點(diǎn)超出聚美麗的預(yù)期。對于觸目驚心的行業(yè)集體質(zhì)疑的現(xiàn)況，我們是既憂心又著急。但正如聚美麗一直以來的價(jià)值主張，將市場的亂象和對立遮蓋起來視而不見，既不利于行業(yè)進(jìn)步，也不利于國貨品牌保持當(dāng)前來之不易的成績。
聚美麗希望能創(chuàng)建一個公平、公開、透明的行業(yè)討論平臺，持續(xù)中立且深度地研究報(bào)道化妝品行業(yè)，如果這樣的工作觸痛了部分企業(yè)，那也是出于媒體“愛之深責(zé)之切”的角色責(zé)任與使命。而如果這樣的大討論最終推動了行業(yè)的健康發(fā)展，哪怕是達(dá)成一點(diǎn)點(diǎn)最小的共識，對國貨品牌帶來哪怕最小的幫助，這對我們也是莫大的鼓勵與肯定。
化妝品行業(yè)不僅只有科學(xué)技術(shù)，還有產(chǎn)品營銷運(yùn)營，更有品牌塑造，這些層面討論都不能完全孤立地看待。作為在中國化妝品行業(yè)最早推動技術(shù)進(jìn)步，最早“鼓吹”科技應(yīng)該在化妝品設(shè)計(jì)生產(chǎn)推廣品牌塑造全過程中占據(jù)更大地位的媒體與機(jī)構(gòu)，聚美麗應(yīng)該是當(dāng)之無愧的第一。
這背后，其實(shí)是越來越多的科學(xué)工作者加入到化妝品這一美麗產(chǎn)業(yè)中，是一家家將更多人才和資源投入到技術(shù)而非流量運(yùn)營的優(yōu)秀企業(yè)，給了聚美麗順勢而為、脫穎而出的機(jī)會，我們深知并感恩這一點(diǎn)。
關(guān)于膠原蛋白技術(shù)討論的話題，我們就告一段落了，希望通過這樣的大討論，能讓大家更理性、全面、客觀地看待膠原蛋白的方方面面。