现代生物工程技术与美容护肤新进展

现代生物工程技术与美容护肤新进展 　　随着对现代生物工程技术，尤其是基因工程技术、基因治疗技术、组织工程技术、生物化工技术研究的不断深入，这些技术已经广泛应用于美容、整形和化妆品领域，发挥了积极作用，取得了良好的效果，促进了美容整形学的发展。　　　　由于多学科的交叉发展，现代美容模式已呈现出多元化、多层次、整体性的发展势头。现代生物工程技术的飞速发展，和生物工程技术向医学整形及美容化妆品制造领域的渗透和广泛应用，给整形科学、美容学、化妆品学都带来了全新的发展机遇。基因工程技术在美容学中的应用　　　　将基因工程技术应用于整形及美容护肤方面，可以发挥神奇的效果。利用DNA重组技术，可以将一些在美容和整形中起重要作用的蛋白质（如各种细胞生长因子），在真核及原核细胞中高效表达，使得适量补充某些外源性蛋白质成为可能，真正解决了其它方法不能解决的问题。这些蛋白质可以加速皮肤损伤过程中胶原合成的增加，增加血管内皮细胞受体敏感性，加速破损细胞的上皮组织愈合，减少继发感染及愈合延迟的发生。对于各种整形手术，如纹眉、纹唇、纹眼线及各种修复术等，发挥积极作用。　　　　随着对细胞生长因子的研究越来越深入，它将会在医学美容学中发挥更加重要的作用。在组织修复的整个过程中，细胞生长因子都起着关键性的作用，
它们通过自分泌和旁分泌途径来触发、控制和终止炎症细胞的浸润、细胞增殖、基质分泌和瘢痕形成。细胞生长因子是一类能刺激靶细胞产生某些生物效应(如有丝分裂等)的生物活性多肽或蛋白，与美容学密切相关的细胞生长因子主要有四类，即成纤维细胞生长因子(FGF)、β转化生长因子 (TGF-β)、上皮细胞生长因子(EGF)和血小板源生长因子(PDGF)。各种细胞生长因子都是与存在于靶细胞上的特异受体相结合而发挥作用。细胞生长因子的主要生物学效应为：趋化诱导炎症细胞；刺激靶细胞增殖和分化；促使靶细胞合成分泌细胞外基质，如胶原等。　　近年来研究发现，FGF、TGF-β、PDGF和EGF，在体内皆可诱导血管形成，它们可直接与上皮细胞膜表面特异性受体结合而刺激血管上皮游走和有丝分裂，也可间接通过巨噬细胞介导分泌活性物质促进内皮细胞复制和趋化游走，诱导血管增生。BFGF有明显的促成纤维细胞、血管内上皮细胞、上皮细胞的增殖，促创伤愈合等作用，在皮肤和创面修复中都起重要作用。EGF可强力促进细胞的有丝分裂和趋化吸引毛细血管内皮细胞，有效刺激新血管形成和最终的胶原合成，加速伤口愈合。PDGF能刺激成纤维细胞和单核细胞的增殖和趋化，在皮肤伤口局部使用PDGF能促进肉芽组织的形成。TGF-β涉及到多种细胞的趋化、增殖和分化，参与创伤后上皮再生、间质增生和血管形成等过程。GF-β能刺激血管内皮细胞，加速血管形成，利于尽早恢复创伤部的血液供应，从而促进伤口的愈合。 　　　　除了医学美容之外，细胞生长因子对于护肤品功能的提高也具有积极意义。细胞生长因子经过稳定的结构修复或特殊的保护处理后，以一定的有效浓度添加到化妆品中，可以有效地与皮肤细胞发生作用，促进上皮细胞营养代谢，保护皮肤及预防皮肤由于各种原因导致的损伤。正常护肤品中添加活性细胞生长因子还可以有效地促进皮下胶原细胞的功能，加速皮肤胶原细胞的生长，加速细胞分泌胶原，从而达到抗皱及延缓衰老的作用。表皮细胞的体外培养已证明较好的量效关系。活性细胞生长因子与护肤品的结合还是一个崭新的应用，为了进一步发展应用领域，还应加强蛋白质之间稳定性及剂量效应关系的研究。　　基因治疗技术在美容学中的应用　　　　基因疗法的兴起与发展为组织损伤的修复提供了新的思路：使用基因治疗技术代替直接使用生长因子的方法，即将生长因子的基因转入细胞内，使局部有效而稳定的合成生长因子来促进组织修复。从策略上考虑，进行基因治疗有两种方法。一是体内法，即将载有目的基因的载体直接注入受损创面，从而将目的基因整合到基因组上，提高生长因子等促创面愈合因子的分泌。另一种是体外法，可克服体内法的不足，将待转染的细胞从机体中分离出来，在体外培养，扩大细胞数，然后再运用多种转基因方法将目的基因导入细胞，经筛选，将载有目的基因的细胞回输入机体，从而在机体中分泌该种生长因子，促进创面愈合。　　　　在医学美容学中，根据皮肤软组织创伤修复的特点，基因治疗时有不同的侧重点。主要有：利用细胞生长因子（FGF、EGF、IGF等），促进细胞分裂增殖和活性；通过诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)增加损伤组织中胶原合成，促进创伤愈合；运用基因枪技术灭活纤维蛋白溶血酶原抑制子-1，使产生大量纤维蛋白溶血酶原，促进溶血、血管新内膜的形成以及创伤愈合过程。通过适当载体将生长因子的基因直接转入体内细胞是促进创伤愈合的一种简单而有效的方法。　　　　在不远的将来，基因治疗技术将会更广泛地应用于美容学领域。如可以用特殊的病毒做载体，将酪氨酸酶的抑制基因转染到皮肤黑色素沉淀部位和黑斑生成部位，用其来下调酷氨酸的表达，减少多巴胺的合成，从而使黑色素的生成下降，用此方法治疗难患的、顽固的色斑特别有效。还可以转染胶原合成酶的关键酶基因，使得胶原纤维合成增加，皱纹生成减少。 　　组织工程技术在美容学中的应用　　　　组织工程学(Tissue engineering)是生物医学工程学中的一个新的分支，是应用生命科学和工程学的原理与技术，设计、构造、改良、培育和保养活组织，以修复或重建组织器官的结构，维持或改善组织器官功能的一门新兴的边缘学科。它的目标就是研究开发能够修复、维持或改善被损伤组织或器官功能的生物替代物，即采用细胞组织的培养或寄养按照人的意识生长为生物组织的替代物，通过活细胞在天然的生物体或人工合成的细胞外基质上寄养或抚养的方式，培育生产出某种在形态、功能及结构上适合与人体要求的组织，并能作为人体这种组织的修复和重建的材料。应用这项新技术现在已成功培养出了心脏瓣膜、气管、血管、肌腱、软骨支架与自体表皮等人体组织或器官。组织工程的出现，使由自体表皮细胞、生物可降解聚合物和诸多生长因子所形成的皮肤替代物成为可能。皮肤模型的研究表明，包含代谢活性的成纤维细胞的皮肤替代物可更好地促进伤口愈合和血管化的形成。完整的基底膜在移植6周后产生，它包括固定的纤维组织、色素细胞及角蛋白。运用角质复层培养技术在人类Ⅰ、Ⅱ型胶原纤维上培养的皮肤替代物可承受极大的张力。　　　　组织工程技术将给美容整形学带来经久不衰的活力。随着三维细胞培养技术的发展，组织工程技术在一定程度上影响美容业的格局。科学家可以在实验室里根据每个人的不同要求培养出完全与自体细胞一样的皮肤、血管，甚至鼻子、耳朵等，并且可以有不同的形态。科学家也可以将衰老的、功能不全的皮肤进行置换，保证置换的皮肤与自体完全一致，而不存在任何免疫排斥反应，从而达到了真正意义上的换肤。人类还可以在实验室内培养出人工乳房组织、人工牙齿等。　　生物化工技术在美容学中的应用　　由于生物化工技术（现代发酵技术、超临界流体萃取技术、新型生物分离纯化技术）的发展，科学家逐步发现和提取了一些具有特殊功效的天然功能因子，如多糖类物质、磷脂类物质等，均可广泛应用于美容化妆品行业。糖类物质参与人类生命的活动，如细胞膜成分，细胞表面抗原成分，细胞内基因转录的调控，各种氨基酸、脂肪的代谢都与糖类密切相关。多糖不仅参与组织细胞骨架地构成，而且是多种内源性生物活性分子地重要组成成分。动物学实验证明多糖物质可以显著降低皮肤羟脯氨酸的含量，加速损伤上皮组织的修复，提高炎性组织内巨噬细胞的活力，具有明显地抗辐射功能。多糖是多羟基结构，通过氢键能结合许多水分子，这些水分子不容易蒸发，保持了皮肤的水分，也能防止皮肤蛋白的结构变化，防止皮肤衰老。随着糖类生命活动的揭示，多糖在护肤品行业将会产生巨大的影响。值得一提的还有磷脂类物质，它们具有保湿养肤双重功效，如卵磷脂、胶磷脂、神经鞘脂、大豆磷脂、鲸油、肝油不仅是天然保湿因子的基本成分，也是肌肤的营养特质。