[摘 要] 重組Ⅲ型人源化膠原蛋白因其獨(dú)特的生物相容性和生物活性,在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中日益重要。其能模擬人體內(nèi)天然Ⅲ型膠原蛋白的結(jié)構(gòu)和功能,為臨床治療開辟了新方向。該材料在組織工程、皮膚修復(fù)、創(chuàng)面愈合及整形美容等領(lǐng)域均表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景和臨床效果。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,重組Ⅲ型人源化膠原蛋白的開發(fā)與應(yīng)用不斷擴(kuò)大,為皮膚美容提供了更多選擇。本文對(duì)重組Ⅲ型人源化膠原蛋白的來源及其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用作一綜述,以期為相關(guān)研究者和臨床工作者提供參考。
[關(guān)鍵詞] 重組Ⅲ型人源化膠原蛋白;皮膚修復(fù);皮膚美容;炎癥性皮膚??;皮膚美白
[中圖分類號(hào)] R318.08 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1004-4949(2024)21-0191-04
Clinical Application of Recombinant Humanized Collagen Type Ⅲ
LIU Liu1, ZHAO Chunying2, WANG Lei3, Aisin Gioro Qiying4
(1.Medical Device Evaluation Department, Jilin Drug Evaluation Center, Changchun 130000, Jilin, China; 2.R D Department, Jilin Taiyu Medical Technology Co., LTD., Changchun 130000, Jilin, China; 3.Quality Department, Jilin Taiyu Medical Technology Co., LTD., Changchun 130000, Jilin, China; 4.Medical Device Business Management Department, Jilin Drug Evaluation Center, Changchun 130000, Jilin, China)
[Abstract] Recombinant humanized collagen type Ⅲ is increasingly important in modern medicine due to its unique biocompatibility and biological activity. It can simulate the structure and function of natural type Ⅲ collagen in human body, which opens up a new direction for clinical treatment. The material has shown good application prospects and clinical effects in the fields of tissue engineering, skin repair, wound healing and plastic surgery. With the development of biotechnology, the development and application of recombinant humanized collagen type Ⅲ have been expanding, providing more choices for skin beauty. This article reviews the sources of recombinant humanized collagen type Ⅲ and its application in different fields, in order to provide reference for relevant researchers and clinical workers.
[Key words] Recombinant humanized collagen type Ⅲ; Skin repair; Skin beauty; Inflammatory skin disease; Skin whitening
隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,生物材料在臨床治療中的應(yīng)用日益廣泛,其中重組Ⅲ型人源化膠原蛋白作為一種新型生物材料,因其獨(dú)特的生物相容性及生物活性,正逐漸成為研究與應(yīng)用的熱點(diǎn)[1]。膠原蛋白是人體內(nèi)含量最豐富的蛋白質(zhì)之一,尤其在皮膚組織中扮演著至關(guān)重要的角色。但因年齡、環(huán)境及遺傳因素的影響,人體內(nèi)膠原蛋白會(huì)逐漸減少,導(dǎo)致皮膚出現(xiàn)皺紋、松弛等老化現(xiàn)象,甚至導(dǎo)致炎癥性皮膚病、色素沉著等問題。傳統(tǒng)治療方法往往存在局限性,無法從根本上解決這些問題[2]。近年來,重組Ⅲ型人源化膠原蛋白的研究及應(yīng)用取得進(jìn)展,為皮膚健康及美容領(lǐng)域帶來新的希望。重組Ⅲ型人源化膠原蛋白不僅可以模擬人體內(nèi)天然膠原蛋白的結(jié)構(gòu)及功能,而且在促進(jìn)細(xì)胞增殖、遷移、調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)以及抑制黑色素細(xì)胞活性等方面展現(xiàn)出顯著的生物效應(yīng)[3]。因此,本文對(duì)重組Ⅲ型人源化膠原蛋白的來源及其在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用作一綜述,旨在為相關(guān)領(lǐng)域的研究者及臨床工作者提供參考,探索這一新型生物材料在皮膚修復(fù)、炎癥性皮膚病治療以及皮膚美白等方面的應(yīng)用前景。
1.1 重組Ⅲ型人源化膠原蛋白的來源 重組Ⅲ型人源化膠原蛋白是一種通過現(xiàn)代生物科技手段(DNA重組技術(shù))制備的膠原蛋白產(chǎn)品[4]。該種技術(shù)是基于人類Ⅲ型膠原蛋白的氨基酸序列,通過基因重組及生物發(fā)酵技術(shù)制備而成。重組Ⅲ型人源化膠原蛋白的氨基酸序列與人體中Ⅲ型膠原蛋白的對(duì)應(yīng)片段完全一致,而且其還擁有精確且穩(wěn)定的三螺旋結(jié)構(gòu)。該種結(jié)構(gòu)賦予其高生物相容性、高生物活性以及高水溶性等特性[5]。在制備這種重組Ⅲ型人源化膠原蛋白過程中,對(duì)編碼膠原蛋白的基因進(jìn)行精確的操作及修飾,包括基因的剪切、拼接及優(yōu)化等步驟,以確保最終產(chǎn)品質(zhì)量。隨后,將經(jīng)過修飾的目的基因?qū)氲剿拗骷?xì)胞中,這些宿主細(xì)胞一般為畢赤酵母、昆蟲細(xì)胞或其他可以高效表達(dá)外源蛋白的細(xì)胞。這些細(xì)胞利用其所具有的生物合成能力來表達(dá)并翻譯出膠原蛋白或多肽。在表達(dá)及翻譯完成后,通過一系列復(fù)雜的分離及純化步驟,如離心、過濾、層析等,以去除雜質(zhì),最終得到純凈的重組Ⅲ型人源化膠原蛋白產(chǎn)品[6]。這個(gè)過程不僅確保產(chǎn)品純度高,也能保證其生物活性高,使其成為一種在醫(yī)療、美容等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景的高端生物制品。
1.2 重組Ⅲ型人源化膠原蛋白的作用機(jī)制 ①促進(jìn)細(xì)胞增殖與修復(fù):重組Ⅲ型人源化膠原蛋白可以與細(xì)胞表面的膠原蛋白受體結(jié)合,激活細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo),從而促進(jìn)成纖維細(xì)胞、角質(zhì)形成細(xì)胞等皮膚細(xì)胞的增殖及分化,有助于加速皮膚組織修復(fù),提高傷口愈合速度,減少瘢痕形成;②調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng):在炎癥性皮膚病中,重組Ⅲ型人源化膠原蛋白可以通過與特定細(xì)胞表面的受體結(jié)合,調(diào)節(jié)炎癥細(xì)胞活性,減少炎癥介質(zhì)釋放,從而減輕炎癥反應(yīng),緩解癥狀;③抑制黑色素細(xì)胞活性:在皮膚美白方面,重組Ⅲ型人源化膠原蛋白可以抑制黑色素細(xì)胞活性,減少黑色素生成,從而達(dá)到美白效果;此外,其還可以促進(jìn)皮膚屏障功能的恢復(fù),提高皮膚保濕能力,使皮膚更加光滑細(xì)膩;④促進(jìn)膠原蛋白合成:重組Ⅲ型人源化膠原蛋白可以刺激皮膚細(xì)胞合成更多的膠原蛋白,從而增加皮膚的彈性及緊致度,改善皮膚老化現(xiàn)象;⑤提供生物支架:在組織工程及再生醫(yī)學(xué)中,重組Ⅲ型人源化膠原蛋白可以作為生物支架材料,為細(xì)胞提供附著及生長(zhǎng)環(huán)境,促進(jìn)新組織的形成[7,8]。
2.1 重組Ⅲ型人源化膠原蛋白在皮膚修復(fù)中的應(yīng)用 重組Ⅲ型人源化膠原蛋白作為一種新型生物材料,其在皮膚修復(fù)領(lǐng)域中已經(jīng)顯示出確切的臨床效果。作為皮膚的主要成分之一,膠原蛋白在皮膚修復(fù)過程中扮演著至關(guān)重要的角色[9,10]。孫充洲等[11]的研究結(jié)果表明,使用重組Ⅲ型人源化膠原蛋白貼敷貼后,患者紅斑消退時(shí)間早于對(duì)照組,且過敏反應(yīng)低于對(duì)照組(P<0.05)。重組Ⅲ型人源化膠原蛋白可以有效減輕光子嫩膚術(shù)后的炎癥反應(yīng),促進(jìn)皮膚的快速恢復(fù)。且其具有的抗炎作用可能與調(diào)節(jié)炎癥因子的表達(dá)有關(guān),從而減輕紅腫及過敏反應(yīng),提高皮膚的耐受度及恢復(fù)速度。在傷口修復(fù)方面,重組Ⅲ型人源化膠原蛋白因其與人體自身膠原蛋白高度相似,可加速傷口愈合,當(dāng)皮膚受到創(chuàng)傷時(shí),重組Ⅲ型人源化膠原蛋白可以迅速促進(jìn)血管生成及纖維組織形成[12],并減少瘢痕的形成。此外,重組Ⅲ型人源化膠原蛋白在修復(fù)衰老皮膚方面也有卓越效果,隨著年齡的增長(zhǎng)及環(huán)境因素的影響,皮膚中的膠原蛋白會(huì)逐漸流失,導(dǎo)致皮膚彈性減退、皺紋增加等老化現(xiàn)象,而重組Ⅲ型人源化膠原蛋白可以補(bǔ)充肌膚中缺乏的膠原蛋白,改善皮膚的彈性及緊致度,減少皺紋的出現(xiàn)[13,14]。重組Ⅲ型人源化膠原蛋白可以有效改善細(xì)胞外基質(zhì)環(huán)境,為細(xì)胞提供一個(gè)良好生存環(huán)境,這種支持作用有助于促進(jìn)皮膚組織的修復(fù)及再生,加速受損皮膚的恢復(fù)。重組Ⅲ型人源化膠原蛋白還能促進(jìn)皮膚血液循環(huán),加速皮膚的新陳代謝,進(jìn)而加速皮膚組織的修復(fù)及再生。
2.2 重組Ⅲ型人源化膠原蛋白在炎癥性皮膚病治療中的應(yīng)用 炎癥性皮膚病如濕疹、銀屑病等,常常伴隨著皮膚屏障功能的破壞及炎癥反應(yīng),重組Ⅲ型人源化膠原蛋白通過增強(qiáng)皮膚屏障,減少炎癥介質(zhì)釋放,從而有效緩解炎癥癥狀。臨床研究表明[15],該蛋白可以改善患者皮膚狀況,減輕瘙癢及紅斑,提高患者生活質(zhì)量。譚莎燕[16]在其研究中納入了78例面部激素依賴性皮炎患者作為研究對(duì)象,觀察組(n=39)行綻妍醫(yī)用重組Ⅲ型人源化膠原蛋白修復(fù)軟膏輔助治療,結(jié)果顯示觀察組臨床療效優(yōu)于對(duì)照組(P<0.05),表明重組Ⅲ型人源化膠原蛋白可以通過其獨(dú)特的生物活性,調(diào)節(jié)皮膚免疫反應(yīng),降低炎癥因子的表達(dá),從而減輕炎癥反應(yīng)。此外,該蛋白還具有促進(jìn)皮膚修復(fù)及再生的作用,有助于恢復(fù)受損皮膚的正常結(jié)構(gòu)及功能[17]。在治療炎癥性皮膚病方面,重組Ⅲ型人源化膠原蛋白的使用不僅限于外用軟膏,還可以通過其他途徑給藥。如通過局部注射,可以直接將重組Ⅲ型人源化膠原蛋白輸送到炎癥部位,從而更有效地減輕炎癥反應(yīng)[18]。
2.3 重組Ⅲ型人源化膠原蛋白在皮膚美白中的應(yīng)用 重組Ⅲ型人源化膠原蛋白具有促進(jìn)皮膚細(xì)胞更新及修復(fù)的作用,可以幫助減少色素沉著,提亮膚色。陳曉華等[19]的研究結(jié)果表明,通過對(duì)比激光治療(對(duì)照組)與在激光治療基礎(chǔ)上采用重組Ⅲ型人源化膠原蛋白凍干纖維聯(lián)合膠原蛋白注射治療(觀察組)的臨床應(yīng)用效果,結(jié)果提示觀察組美白效果優(yōu)于對(duì)照組(P<0.05),發(fā)現(xiàn)重組Ⅲ型人源化膠原蛋白通過與皮膚細(xì)胞緊密結(jié)合,形成細(xì)胞外基質(zhì),有助于減少黑色素細(xì)胞的活性,進(jìn)而減少黑色素的產(chǎn)生。此外,重組Ⅲ型人源化膠原蛋白還可以促進(jìn)皮膚細(xì)胞的新陳代謝,加速黑色素的分解及排出,進(jìn)一步提升美白效果[20]。上述研究均表明重組Ⅲ型人源化膠原蛋白在皮膚美白中的應(yīng)用效果確切,這種膠原蛋白具有獨(dú)特的親水性,含有天然的保濕因子,其三螺旋結(jié)構(gòu)能有效鎖住水分,使皮膚保持濕潤(rùn)狀態(tài)[21]。此外,其還能促進(jìn)細(xì)胞代謝,改善色素沉著,從而進(jìn)一步促進(jìn)皮膚美白效果提升[22]。此外,由于重組Ⅲ型人源化膠原蛋白與人體自身產(chǎn)生的膠原蛋白具有高度的相似性,因此其免疫排斥反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)低,使得其在皮膚美白應(yīng)用中的安全性能得到保障。
隨著基因編輯及生物合成技術(shù)的不斷進(jìn)步,可以期待在分子層面上對(duì)重組Ⅲ型人源化膠原蛋白進(jìn)行更精細(xì)的調(diào)控及優(yōu)化,從而進(jìn)一步提升其在皮膚修復(fù)、炎癥性皮膚病及皮膚美白等領(lǐng)域中的應(yīng)用效果[23]。在皮膚修復(fù)領(lǐng)域,未來研究將可能探索重組Ⅲ型人源化膠原蛋白與其他生物活性物質(zhì)的聯(lián)合應(yīng)用,以實(shí)現(xiàn)更高效、更全面的皮膚修復(fù),如聯(lián)合生長(zhǎng)因子、抗菌肽等物質(zhì),不僅可以加速皮膚細(xì)胞再生及修復(fù),還能有效預(yù)防及治療皮膚感染[24]。在炎癥性皮膚病治療中,重組Ⅲ型人源化膠原蛋白的研究將更深入地探討其與其他治療藥物的協(xié)同作用機(jī)制,以及針對(duì)不同類型炎癥性皮膚病的個(gè)性化治療方案,有助于為患者提供更加精準(zhǔn)、有效的治療選擇[25]。在皮膚美白領(lǐng)域,未來研究將可能探索重組Ⅲ型人源化膠原蛋白與光療、微針等技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用,以實(shí)現(xiàn)更高效、更持久的皮膚美白效果。此外,隨著不斷深入研究重組Ⅲ型人源化膠原蛋白的作用機(jī)制,還可能發(fā)現(xiàn)其在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用潛力[26]。
重組Ⅲ型人源化膠原蛋白作為一種具有高度生物相容性和生物活性的物質(zhì),在皮膚修復(fù)、炎癥性皮膚病治療和皮膚美白等方面效果理想。通過臨床研究及實(shí)際應(yīng)用,已經(jīng)證實(shí)其在改善皮膚屏障功能、減少炎癥介質(zhì)釋放、調(diào)節(jié)皮膚免疫反應(yīng)、促進(jìn)皮膚細(xì)胞更新和修復(fù)等方面的重要作用。未來,隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展和研究的不斷深入,重組Ⅲ型人源化膠原蛋白的應(yīng)用領(lǐng)域有望進(jìn)一步拓展。重組Ⅲ型人源化膠原蛋白作為一種前沿的生物技術(shù)產(chǎn)品,具有廣闊的發(fā)展前景和應(yīng)用價(jià)值。
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收稿時(shí)間:2024-7-10 編輯:劉亦洋