科學觀點 | 維A醇與維A酯間的功效差異評估
HBN生物實驗室對A醇和A酯的功效和刺激性進行了長期系統性的研究,為複合A醇產品的開發提供更精確的科學理論指導。
A醇和A酯作為維生素A衍生物在化妝品(護膚品)中的常用形式,圖1所示,被廣泛應用於化妝品中,預防癌症、治療皮膚痤瘡和光老化。它們都能在皮膚中轉化為A酸促進皮膚表皮角質細胞增殖和真皮層膠原蛋白的合成。然而,儘管A醇和A酯的效果出眾,但不正確的使用也可能造成不同程度的皮膚刺激。這主要有兩個原因:首先,A醇和A酯的代謝產物A酸可以活化維他命A酸受體(RVP1),造成皮膚發紅、乾燥和搔癢等症狀;其次,亞洲人的角質層厚度相對偏薄,對刺激的耐受能力較弱。
研究表明,A醇比A酯更具功效,但刺激性也更強;而A酯相對溫和,但其轉化為A酸的速度較慢,起效也較慢。如何讓產品保持理想的解決方案,因此復配A醇和A酯成為一個優選的選項。然而現有的研究中,僅有個別A醇酯類衍生物與A醇功效評估的研究,並沒有統一維度的系統比較和量化數據,使得實際產品研發中,A醇和A酯最佳的複配種類和比例難以界定。
圖1. 化妝品中常用的A醇類成分
為此,HBN生物實驗室展開了系統性研究,對A醇和A酯的功效和刺激性進行了綜合評價,以提供更精確的科學理論指導,為複合A醇產品的開發提供支持。
HBN生物實驗室使用皮膚纖維母細胞(3T3)和角質形成細胞(HaCaT)來評估A醇和A酯的細胞毒性。研究發現,對皮膚纖維母細胞,在65μg/mL及以下濃度時,A醇和視黃醇乙酸酯未見對細胞有毒性;在125μg/mL濃度時,只有視黃醇乙酸酯和視黃醇棕櫚酸酯未見對細胞有毒性;且視黃醇棕櫚酸酯在濃度高達1000μg/mL時仍未見對細胞有毒性。對於角質形成細胞,在65μg/mL及以下濃度時,視黃醇丙酸酯、視黃醇棕櫚酸酯和HPR未見對細胞有毒性,A醇和視黃醇乙酸酯對細胞有強烈的細胞毒性;而在更高的125μg/mL和250μg/mL濃度時,3種成分,視黃醇丙酸酯、黃醇類棕櫚酯和其他視黃醇甲酸酯類。這些結果表明,在評估細胞毒性時,A醇和視黃醇乙酸酯對皮膚纖維母細胞和角質形成細胞的影響較大,可能會導致細胞損傷,而HPR、視黃醇丙酸酯和視黃醇棕櫚酸酯在所測試的濃度範圍內對細胞沒有明顯的刺激性。
圖2. 不同A醇類衍生物處理對纖維原細胞和角質形成細胞的毒性。
(數據來自HBN生物實驗室)
已有的研究表明A醇及A酯具有抗衰作用。HBN生物实验室利用3T3细胞系统的评估A醇和A酯的抗衰能力。在3T3细胞的双氧水模型中,视黄醇丙酸酯、视黄醇棕榈酸酯和HPR显示出良好的降低MDA(丙二醛)的效果。MDA是氧化应激过程中的一种代表性指标,其积累会导致细胞损伤。在一定的浓度范围内,A醇和维A酯都能够降低基质金属蛋白酶 - 9(MMP - 9)的表达量,同时也可以提高I型胶原蛋白的含量。这表明A醇和A酯具有抑制胶原蛋白降解和促进胶原蛋白合成的作用,从而对皮肤的抗老有益。此外,在3T3细胞类炎症模型中,除了视黄醇乙酸酯外,其他几种A醇及A酯都可以显著的降低白细胞介素 - 1(IL - 1)的含量,在3T3细胞抗氧化模型中,视黄醇丙酸酯、视黄醇棕榈酸酯和HPR都有较好的降低MDA的效果。
圖3. A 醇及維 A 酯對 3T3 細胞的抗衰和抗氧化評價。
(A)MMP - 9 變化(B)COL1 的變化(C)IL - 1 的變化(D)MDA 的變化。
(數據來自 HBN 生物實驗室)
圖4. A 醇及 A 酯對 UVB 誘導的小鼠表皮厚度的影響。
(A) UVB 誘導小鼠光老化模型及給藥示意圖;(B) 小鼠皮膚組織的 H&E 染色圖;(C) 小鼠皮膚膠原纖維的 Masson 染色圖;(D) 小鼠皮膚組織的上皮細胞的厚度。
(數據來自 HBN 生物實驗室)
更進一步,利用UVB誘導的實驗動物模型,HBN生物實驗室驗證A醇及A酯的抗光老化、抗發炎及抗氧化作用。在UVB損傷模型中,A醇和A酯類化合物表現出抑制發炎因子IL - 6和TNF - α的活性的效果。此外,A醇和A酯也能夠抑制基質金屬蛋白酶MMP - 3的表達。 MMP - 3是一種能夠降解基質金屬蛋白酶,在光老化過程中過度活化,導致皮膚彈性和結構的破壞。透過減少MMP - 3的表達,A醇和A酯可以防止膠原蛋白的過度降解,有助於維持皮膚的彈性。此外,A醇和A酯可以降低因UVB輻射導致的表皮厚度增加的效果。
圖5. A 醇及 A 酯對 UVB 誘導小鼠的氧化應激和細胞基質分泌的影響。
(A) IL - 6;(B) TNF - α;(C) MMP - 3;(D) 數據來自 HBN 生物實驗室
綜上所述,A醇和A酯透過多種機制來實現其抗光老化的效果,包括抑制基質金屬蛋白酶(MMP - 3)的表達量,調節與抗炎、抗氧化基因的表達量來達到抗光老化的目的。其中視黃醇丙酸酯、視黃醇棕櫚酸酯最溫和,並且在一定濃度下可以實現與A醇同等水平的功效。這些數據為A醇和A酯的複配提供了理論基礎。
本研究主題由「HBN生物實驗室」主導,並聯合權威科研院所共同進行研究。
作者署名:HBN生物實驗室首席皮膚科學博士
文稿審查:HBN生物實驗室王博士、夏博士
1 Kong, R.、Cui, Y.、Fisher, G.J.、Wang, X.、Chen, Y.、Schneider, L.M. 和 Majmudar, G.,2016 年。
視黃醇和視黃酸對組織學、分子、
和人體皮膚的臨床特性。美容皮膚病學雜誌,15(1):49 - 57。
2 Muizzuddin, N.、Hellemans, L.、Van Overloop, L.、Corstjens, H.、Declercq, L. 和 Maes, D.,
2010. 非裔美國人屏障特性的結構和功能差異,Cau -
西亞人和東亞人的皮膚。皮膚科學雜誌,59(2):123 - 128。
3 Kringel D、Geisslinger G、Resch E、Oertel BG、Thrun MC、Heinemann S、Lötsch J.2018。馬 -
基於次世代定序的人類關聯的中國學習分析
TRPV1 和 TRPA1 基因型對熱刺激和局部應用的帽子敏感 -
賽因。疼痛,159(7):1366 - 1381。
4. Bellemère G、Stamatas GN、Bruère V、Bertin C、Issachar N、Oddos T. 2009。抗衰老
視黃醇的作用:從分子到臨床。皮膚藥理學生理學,22(4):200 - 9。