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1、1 1 8 ，7 2 ( 2 0 0 2 ) 8 杨建中，“浅谈染发对头发的影响以及染后护理”，中国化妆品( 行业版) ，1 2 8 ，7 0 ( 2 0 0 3 ) 【9 】杨建中，“高分子与头发化妆品”，中国化妆品( 行业版) ，1 3 8 ，6 0 ( 2 0 0 3 ) f 1 0 】杨建中，“化妆品与皮肤美容，第二十一章：青丝秀发与发用类化妆品( 护发、洗发类) ”，印刷中f 1 1 杨建中，“毛发疾病，第五章：正常毛发的护理及美容”，东南大学出版社，1 1 3 - 1 4 6 ( 2 0 0 4 ) 1 2 J Z Y a n g ，“A e s t h e t i cD e r
2、m a t o l o g y ：I V S h a m p o oa n dC o n d i t i o n e r ”，南山堂，东京，3 3 1 3 3 5( 2 0 0 5 ) 13 C L a T o r r e ，B B h u s h a n ，J Z Y a n g ，E M T o r g e r s o n , “ N a n o t r i b o l o g i c a lE f f e c t so fS i l i c o n eT y p ea n dD e p o s i t i o nL e v e la n dS u r f a c t a n tT y p
3、 eo nH u m a nH a i ru s i n gA t o m i cF o r c eM i c r o s c o p y ”，J C o s m e t S c i ，5 7 ，3 7( 2 0 0 6 ) 以血管新生为中介的新型光伤害机理的探明及立足于该机理的防伤害成分的开发加治屋健太朗1 矢野喜一郎1M i c h a e lD e t m a r1 ( 株) 资生堂研发中心1 前言导致皮肤老化的因素有紫外线、干燥、氧化等，其中尤以紫外线的损伤最大。居住在西藏等强紫外线照射下的人和在多紫外线环境中工作的人，皮肤老化( 形成皱纹) 非常明显。迄今为止的研究表明，紫外线是导致
4、皮肤老化的主要环境因素。因此，人们在紫外线引起的光老化方面进行了很多研发1 - 4o 有诸多研究报告表明，皱纹是由于长期暴露于紫外线下引起皮肤组织结构变化而产生的。实际对产生皱纹的皮肤进行观察发现，与没有皱纹的皮肤相比，此处的皮肤组织胶原蛋白纤维变细、断裂，有真皮损伤不断累积的痕迹3 4o 另外，也有报告从组织学的角度指出，紫外线会促进基质金属蛋白酶( M M P s ) 2 , 9等皮肤组成细胞所产生的分解酶的表达，并提高分解酶的活性，从而导致皮肤老化5 6o 然而，在指出炎症性细胞( 嗜中性白细胞) 在紫外线作用下浸润到皮肤组织内的同时，对于那些细胞的来源血管一 一在紫外线作用下会受怎样的
5、影响，特别是其与皮肤光老化机理有何关联，却从未有人进行过研究。我们以探明皱纹产生的机理为目的，从全新的观点出发，对皮肤血管系统进行了研究，在阐明皱纹产生的机理、建立抗光老化新理论的同时，研发出了立足于该机理的新型护肤有效成分。2 方法为分析皮肤血管系统在紫外线B 产生的皮肤损伤中的作用为目的，我们对5 名健康的日本志愿者( 2 6 岁4 6 岁) 进行了以下实验。以紫外线B 照射其臀部，确定最小红斑量( M E D ) 后，以相当予2 M E D的紫外线B 照射臀部皮肤，4 8 小时后取3 r a m 的皮肤进行切片检查，将取样皮肤置于冷丙酮中固定，利用A M E X 法进行石蜡包埋7 。除H
6、 E 染色以外，还用各种特异性抗体，从免疫组织学的角度进行了分析。3 紫外线B 引起的弹力纤维蛋白的分解和血管新生对由紫外线B 照射引起的皮肤组织变化进行研究的结果表明，与正常皮肤相比，经紫外线照射4 8小时后的皮肤出现明显的棘层肥厚( 见图1 a 、b ) 。另外、对弹力纤维之一的弹力蛋白进行免疫染色的结果表明，正常皮肤中，在真皮乳头层与表皮之间有垂直走向的弹力蛋白纤维，而在紫外线照射后的皮肤8 9中却不见这些纤维( 见图l a 、b ) 。为考察紫外线照射所引起的皮肤血管系统变化，我们用血管内皮细胞标记物C D 3 1 进行了免疫染色实验。结果发现，正常皮肤中主要出现细小血管，而紫外线照射
7、后的皮肤却出现血管扩张及血管数量增多的现象( 见图2 a 、b ) 。使用图像分析软件对血管进行定量比较，发现血管的平均大小、真皮中的血管密度及真皮中的血管占有率都有所增加( 见图2 c 、d 、e ) 。为进一步考察这些新增的血管是不是通过血管内皮细胞增殖而产生的，我们使用增生标记物K i 6 7 和血管内皮细胞标记物C D 3 1 进行了双重染色，结果正常皮肤中观测不到增殖的血管，而在紫外线B 照射后的皮肤中却观测到了在表皮正下方新生成的小血管( 见图3 a 、b ) 。为考察紫外线B 照射所产生的血管新生与弹力纤维蛋白分解之间存在的关系，我们着眼于从血管中渗出的炎症性细胞即嗜中性白细胞，
8、对嗜中性白细胞和弹力蛋白酶进行了双重染色。结果发现，正常皮肤中完全不存在嗜中性白细胞的浸润，而紫外线照射后的皮肤中则出现嗜中性自细胞的浸润，而且还确认到分解弹力蛋白的弹力蛋白酶的表达。这一结果表明，紫外线B 照射所产生的皮肤损伤( 真皮基质成分的分解) 是以血管新生作为中介的( 见图4 a 、b 、c 、d ) 。4 紫外线破坏内在性抗血管新生因子T S P l 和血管内皮生长因子Y E G F 的表达平衡伴随紫外线B 照射而发生的血管新生是怎样得到控制的呢? 为了回答这个问题，我们将目光集中在控制皮肤血管系统的2 个因子上。一个是血管内皮生长因子( V E G F ) ，主要产生于上皮组织，
9、是通过作用于血管内皮细胞中局部存在的受体而诱导血管新生。另一个是内在性的抗血管新生因子T S P l ，主要产生于上皮组织细胞。其机能是通过与存在于血管内皮细胞中的C D 3 6 相互作用，诱导内皮细胞的自然凋亡，从而阻碍血管新生8 。通过免疫染色对这两种因子的表达水平进行研究的结果表明，正常皮肤的表皮中出现大量T S P l 表达，而几乎见不到V E G F 表达( 见图5 a 、b ) 。另一方面，紫外线照射后的皮肤 中T S P l 的表达显著下降，而V E G F 的表达却上升( 见图5 c 、d ) 。为了更详细地分析这些因子在表皮中的表达情况，对人表皮培养细胞S C C 单次照射3
10、 0 m J c m 2 的紫 外线B 后，利用R T - P C R 对照射后的V E G F 及T S P l 的m R N A 表达进行了定量分析。其结果与免疫染色结果相同，在紫外线的照射下，抗血管新生因子T S P l 的表达一时性下降，而血管内皮生长因子V E G F的表达却上升( 见图6 a 、b ) 。若从T S P l 和V E G F 平衡的观点来分析，那么，紫外线照射前抗血管新生因子T S P l 处于优势表达状态，而经过紫外线照射后原先的平衡状态发生变化，血管内皮生长因子V E G F取代了优势表达状态，也就是说皮肤状态变得容易发生血管新生( 见图7 ) 。5 开发促进T
11、 S P l 表达的因子C M 葡聚糖为了开发出提高T S P l 表达的药剂，我们从人类基因组中获得了人类T S P l 遗传基因的启动子序列，制备了利用萤火虫的荧光遗传基因荧光素酶基因作为报告基因的重组载体，并建立了稳定的载体导入的人表皮细胞H a C a T 细胞株。将这些载体稳定地输入到人类表皮细胞H a C a T 中形成细胞株。以荧光素酶的活性为指标，从资生堂所拥有的数百种天然物提取液数据库中寻找可以促进T S P l 转录活性的药剂，结果发现，其中最明显促进T S P l 转录活性的药剂是C M 一葡聚糖，从而证实了C M 葡聚糖具有促进T S P l表达的作用( 具有浓度依存性
12、) 。( 见图8 ) 。6 考察关于皱纹产生机理的研究以往关于光老化发生机理的研究，大多着眼于真皮基质成分的分解及其分解酶的研究3 - 6o 几乎没有人从宏观上对皮肤整体在紫外线照射下所发生的变化进行过研究，因此，在光老化的发生机理方面留下许多谜团。我们首次从皮肤血管系统的观点出发对这一领域进行了研究。正常皮肤的皮肤血管系统，在恒常性的抗血管新生因子T S P l 的表达下，处于稳定状态。但是经紫外线B 照射后，由于T S P l 表达下降、V E G F表达上升，引起显著的真皮血管新生。并且，产生弹力蛋白酶的嗜中性白细胞从新生血管向皮肤组织浸润，引发弹力蛋白纤维的分解。由此可以想见，在紫外线
13、照射下产生的皮肤损伤中，血管新生有可能发挥着重要作用( 见图9 ) 9 。而且皱纹产生的其中一个原因也可以这么解释，即紫外线B 照射引起血管新生，进一步导致皮肤损伤，且在长期的紫外线照射下，伤害不断积累带来皮肤结构的改变，从而形成皱纹。目前，我们与哈佛大学附属研究机构C B R C M G H 共同进行的研究表明，通过提高转基因老鼠表皮的抗血管新生因子T S P 1 的表达，可以在连续1 0 周照射紫外线的情况下明显抑制皱纹的形成。而且，从组织分析中发现，T S P 1 表达水平高的老鼠身上由紫外线照射引起的血管新生明显得到抑制，同时对真皮基质成分的损伤也较少1 0 。这一结果也明确显示，本研
14、究中发现的伴随紫外线照射产生的T S P I 表达下降以及血管新生，有可能对皱纹形成产生重要影响。另一方面，皮肤血管系统具有向皮肤组织细胞输送酶和营养、代谢废物的机能，承担着维持皮肤正常生理机能的重要作用。尤其值得一提的是，由于正常血管中没有T S P l 的受体C D 3 6 的表达，所以T S P l不会阻碍已有的正常血管。因此可以认为，通过增强T S P l 的表达，可以在不影响已有血管的情况下，抑制由于紫外线照射引起的血管新生，从而抵御皮肤的光老化。开发出促进T S P l 表达的因子C M 葡聚糖我们从数百种天然物提取液中发现了C M 一葡聚糖，由于它具有明显的诱导表皮细胞产生T S
15、 P l 的能力，因此有可能成为新型抗衰老药剂。C M 葡聚糖是面包酵母，是可以将糖分分解为酒精和碳酸气体的单细胞微生物。葡萄酒、面包等自然发酵食品，就是利用酵母来加工的。面包酵母中富含B 一葡聚糖，它也存在于蘑菇中，具有增强免疫力的作用。7 结论我们首次揭示了血管新生在伴随紫外线照射产生的皮肤损伤过程中发挥着重要作用。同时我们也发现，血管新生是由于血管内皮生长因子V E G F 与抗血管新生因子T S P l 的表达失衡而发生的。基于该机 理的发现，我们找到了促进T S P l 表达的成分叫M 葡聚糖，并作为新型有效成分进行了开发和应用。参考文献 1 】G i l c h r e s tB
16、A ：S k i na g i n ga n dp h o t o a g i n g ：a no v e r v i e w , JA mA c a dD e r m a t o l1 9 8 9 ，2 1 ：6 1 0 - 6 1 3【2 】G r i f f i t h sC E ：T h ec l i n i c a li d e n t i f i c a t i o na n dq u a n t i f i c a t i o no fp h o t o d a m a g e ，B rJD e r m a t o l1 9 9 2 ，1 2 7S u p p l4 1 ：3 7 - 4 2【3 】K l i g m a nA M ，G r o v eG L ，H i r o s eR ，L e y d e nJ J ：T o p i c a lt r e t i n o i nf o rp h o t o a g e ds k i n ，JA m A c
