美容多肽的作用机制及基因工程技术与重组多肽的应用

根据作用机制，可以将美容多肽分为信号类、神经递质抑制类和载体类美容多肽。

（一）信号类美容多肽

信号类美容多肽（简称为信号肽）位于分泌蛋白的N-端，一般由15～30 个氨基酸组成，包括三个区：带正电荷的氨基末端区域（N 区，1～5 个残基）；中间疏水序列，以中性氨基酸为主，能够形成一段α螺旋结构，是信号肽的功能区（H 区，7～15 个残基）；一个带负电荷的C-末端，含小分子氨基酸，是信号序列切割位点，也称为加工区（C 区，3～7 个残基）。这类多肽能够打开蛋白通道，使合成的蛋白质转移到特定的作用位点，具有非常重要的功能（图3-3）。

图3-3　信号肽的作用机制

信号肽是一类能够刺激皮肤成纤维细胞增加胶原蛋白和弹性纤维产生的肽，还可以作为生长因子激活蛋白激酶C（决定性影响细胞生长和迁移），部分信号肽能够刺激糖胺聚糖、透明质酸等其他成分的合成。胶原蛋白合成的增加可使皮肤更紧致更年轻，因此，信号肽被广泛应用于抗老化产品中，代表性的有棕榈酰寡肽、棕榈酰五肽-3、六胜肽、六肽-9、棕榈酰三肽-5 等。

真皮层中的细胞外基质（ECM）与皮肤抗皱抗老化和代谢功能密切相关。ECM 不仅支持皮肤结构，还影响细胞活动，如细胞增殖和分化，这种功能大部分是通过细胞膜受体将多肽信号传导到细胞。各种因素导致的皮肤损伤都可以引发多肽信号的产生和释放，这些多肽信号通常是ECM 中的大分子通过蛋白等降解产生的可溶性基质酶（matrikines）。

信号肽的主要作用是模仿人体自身的多肽信号，使信号放大，作用于更多的ECM 组分，以产生更大和更均匀的修复作用，从而刺激胶原蛋白、弹力纤维和透明质酸生成，提高肌肤的含水量，以及减少细纹的产生。这样的刺激作用发生需要让肽的氨基酸排列为一种特定的模式，而分子和细胞生物学技术可以鉴定组装信号肽的氨基酸链，例如缬氨酸-甘氨酸-缬氨酸-丙氨酸-脯氨酸-甘氨酸（valineglycine-valine-alanine-proline-glycine，VGVAPG），商业命名为棕榈酰寡肽®，可作为弹性蛋白衍生肽结合胞质成纤维细胞受体。研究显示棕榈酰三肽3/5 是休眠的转化生长因子β（TGF-β）（通过其肽结构域）的激活剂和胶原酶抑制剂（通过其亲油部分反油酸），对成纤维细胞培养物的研究表明，该分子不仅可以增加胶原蛋白水平，还可以降低胶原酶水平，同时，棕榈酰三肽3/5 还可用于预防光损伤。VGVAPG 可以刺激纤维细胞制造胶原蛋白，刺激人血管和微血管的生成，促进基质中内皮细胞增殖及皮肤创伤时细胞迁移；五肽在Ⅰ型前胶原中被发现，它对胶原蛋白（Ⅰ型和Ⅱ型）及纤连蛋白的合成具有正反馈作用，这些蛋白都是真皮细胞外基质的必要成分，当这种肽与棕榈酸结合时，它变得更加稳定，并且可以更容易地渗透到皮肤中，显著减少面部皱纹和细纹。七肽（perfect Peptide P7TM）是一种信号肽，通过刺激Nrf 2 依赖的抗氧化酶来保护细胞DNA，这种七肽是抑制因子Keap1 的竞争性抑制剂，Keap1 直接作用于转录因子Nrf 2，负责清除自由基。寡肽-68（β-WHITETM）是一个用于治疗黄褐斑的美白剂，它通过降低酪氨酸酶的活性和“减慢”色素沉着过程的关键酶来抑制小眼畸形相关转录因子（MITF）的作用，从而调节黑色素细胞的存活、增殖和分化。Tripeptide-41（Lipoxyn®）是一种三肽，可以激活NF-κB 细胞信号通路，还能降低脂肪细胞分化时必需的转录因子C/EBP 的表达和增加cAMP 的浓度。转录因子C/EBP 碰到PPARγ（过氧化物酶体增殖物激活受体γ）时可导致脂肪组织增生，而cAMP 是一种重要的细胞内信号因子，通过促进脂肪水解成甘油三酯而使脂质分解。(www.xing528.com)

（二）神经递质抑制类美容多肽

神经递质抑制类美容多肽是一种神经传递阻断剂，可以特异性抑制神经递质的分泌，这一类美容多肽被称为类肉毒杆菌毒素。细纹分为动态细纹和静态细纹，动态细纹是做表情时出现的细纹，静态细纹是皮肤衰老出现的日常可见的纹路。动态细纹产生的原因与乙酰胆碱释放相关，人们开发神经递质抑制类美容多肽用来模拟肉毒杆菌毒素，从而阻断在神经肌肉连接处的乙酰胆碱的释放。代表性的神经递质抑制类美容多肽有乙酰基六肽-3、二肽、五肽、七肽、乙酰基八肽等，这类多肽用于抗衰老化妆品中，可以减少面部肌肉不自主运动，同时对皱纹的形成有抑制作用，其作用原理就是抑制乙酰胆碱和儿茶酚胺过度释放，从而减少皮肤肌细胞收缩，使面部肌肉放松，减少皱纹和细纹。

乙酰基六肽-8/3（阿基瑞林®）是一种类似肉毒杆菌毒素A 的活性物，但在使用上却比肉毒杆菌毒素要安全得多，它能够干扰乙酰胆碱释放对接小泡所需的蛋白质复合物的形成和稳定，因此可以抑制神经递质的释放，从而减弱肌肉收缩，这种肽还能抑制由于皮肤不自主运动而产生的皱纹。五肽-3（pentapeptide-3/Vialox）的作用方式类似于箭毒的主要活性复合物筒箭毒碱。与箭毒一样，Vialox作用于突触后膜，这种肽是乙酰胆碱膜受体的竞争性拮抗剂。当乙酰胆碱受体被阻断时，钠离子（Na+）不能被释放，因而肌肉保持放松。制造商进行的体内和体外研究表明，Vialox 能够柔化皱纹并降低皮肤粗糙度。乙酰基三肽-30 瓜氨酸和五肽-18 的商业名称是Vanistryl®，这种生物活性肽应用于使皱纹平滑的配方中，协同调节肌张力和抑制基质金属蛋白酶（MMP）。

（三）载体类美容多肽

在皮肤损伤修复过程中，需要少量重金属的参与。载体类多肽负责运输和稳定铜、锰等微量元素，并将其运输到皮肤，使其被上皮细胞吸收，同时载体类多肽还可维持皮肤细胞的稳定性。铜是众多被运输的金属之一，对伤口愈合有一定的作用，同时也是赖氨酰氧化酶、酪氨酸酶、超氧化物歧化酶的辅助因子，是胶原蛋白合成、黑色素生成和超氧化物歧化酶（抗氧化剂）所必需的成分。

载体类美容多肽可以改善皮肤的紧致度和肌理，同时减少面部皱纹、细纹和沉着色素，三肽甘氨酸-L-组氨酸-L-赖氨酸（GHK）是已被广泛研究的载体类美容多肽。三肽GHK 显示出很强的Cu2+结合力，它们可以形成复合物铜胜肽（GHKCu）。GHK-Cu 最初被认为是分化细胞生长因子，已被证实是促进伤口愈合的有效激发剂，将GHK-Cu 注射到伤口表面，能加速伤口愈合。另有研究表明，GHKCu 可促使神经组织和血管生成，免疫相关细胞生长、分裂和分化，也可促使不同胞外基质组分的表达，这些都促进了铜胜肽与面部功能性化妆品膏霜剂的结合。