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化妝品功效評價方法分析:生物斑馬魚各種功效評價的中的應用
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  • 2024-12-20

  功效是消費者選擇化妝品的主要依據,也是化妝品最主要的生命力。目前,化妝品功效宣稱已進入強監管時代。斑馬魚的疾病特征、病因以及分子機制等與臨床相關且高度保守,使其在發育生物學和藥物臨床前研究中被廣泛應用。其中,抑制黑色素生成、抗炎、抗化、抗衰老、修復等與化妝品功效密切相關的藥理模型,在藥物篩選、中藥功效評價等領域已得到較為充分的驗證。




  作為第三方檢測中心,中科測試機構擁有CMA和CNAS認證檢測資質,檢測設備齊全,數據科學可靠,可出具國家認可的化妝品功效評價報告。


  斑馬魚模型在美白功效評價中的應用


  當皮膚受到過度的紫外線照射等外源刺激時,黑色素生成穩態遭到破壞,導致黑色素積累,膚色變黑。斑馬魚皮膚真皮層含有與人類相似的黑色素細胞,黑色素形成機理與人類高度一致,主要由苯丙氨基酸和酪氨酸在酪氨酸酶(TYR)的催化作用下氧化生成多巴醌,并在二羥基吲哚羧酸氧化酶(TRP-1)、多巴色素異構酶(TRP-2)等作用下形成黑色素。


  基于斑馬魚模型的美白功效評價方法已得到廣泛應用,主要檢測指標包括黑色素生成面積、黑色素含量、酪氨酸酶活力、黑色素合成相關基因表達水平等。


  斑馬魚模型在保濕功效評價中的應用


  真皮在表皮下面,主要由纖維組織、基質和細胞組成。若真皮含水量下降,皮膚會出現干燥、彈性下降皺紋增多等現象。補水保濕,不僅是為了補充皮膚表層的水分,更為重要的是調節滲透壓平衡,維持表皮細胞內環境的穩定狀態,使皮膚保持水潤光澤。目前常用于研究化妝品保濕功效的斑馬魚模型為2%NaCl誘導的斑馬魚尾部滲透壓失衡模型。


  目前已有關于斑馬魚在化妝品保濕功效評價中應用相關的團體標準發布。由山東省科學院生物研究所牽頭起草的《基于斑馬魚模型的化妝品保濕功效評價方法》團體標準中,提出檢測樣品處理后斑馬魚尾鰭面積變化,以及水通道蛋白相關基因aqpla和agp3a的表達量變化,可以作為評價樣品保濕功效的方法。


  斑馬魚模型在抗氧化活性評價中的應用


  皮膚的紫外線損傷以及氧化代謝失衡,會導致皮膚組織和細胞產生氧化損傷,細胞內活性(ROS)含量超過基礎水平時,細胞對氧化應激的防御能力減弱,造成細胞結構破壞,DNA損傷,增加基質金屬蛋白酶(MMP)降解真皮層中的膠原蛋白和彈性蛋白,具體表現為皮膚出現皺紋、干燥角質化、衰老等癥狀。


  目前化妝品抗氧化功效評價的常用模型有紫外光照射模型、O3氧化損傷模型、柴油顆粒物模擬的污染損傷模型。但目前評價模型多為細胞模型或人體模型,細胞模型結構簡單造成假陽性多,人體試驗成本高、志愿者少。斑馬魚具有完善的 ROS穩態調控系統,是適用于抗氧化研究的生物模型。


  現行的 10項化妝品抗皺、緊致團體標準中指出,以斑馬魚為模型評價化妝品的抗氧化功效,主要檢測方法包括SA-β-半乳糖苷酶活性檢測、I型膠原蛋白基因與彈性蛋白基因表達量檢測、總自由基清除能力檢測等。


  斑馬魚模型在抗炎活性評價中的應用


  皮膚敏感可由外部刺激以及內在因素誘發,是一種涉及皮膚屏障、皮膚神經系統、皮膚免疫細胞的復雜過程。皮膚在抵御內外刺激時,免疫細胞釋放炎癥因子,可能導致色素沉著、衰老、敏感、痤瘡等皮膚問題。具有舒緩,祛痘等功效的化妝品可通過緩解皮膚炎癥發揮作用。斑馬魚的免疫系統與人類高度相似,對感染和組織損傷的天然免疫反應迅速,且容易誘發炎癥,是評價化妝品原料、配方或產品舒緩和祛痘功效的一種有效手段。


  常用的斑馬魚炎癥模型的誘導方法包括CuSO4誘導、脂多糖(LPS)誘導以及斷尾(機械損傷)誘導等。CuSO4誘導模型是通過銅離子誘導免疫細胞遷移到神經丘,引起神經炎癥;LPS誘導模型主要是通過促進巨噬細胞過度分泌促炎因子,引起全身炎癥;斷尾炎癥模型是通過物理方式造成局部損傷,引發免疫細胞的免疫應答,促使炎癥細胞聚集。


  已發表的文獻中,斑馬魚炎癥模型主要用于抗炎活性篩選與機制研究,用于化妝品功效評價的研究較少。但目前基于斑馬魚模型抗炎機理評價化妝品舒緩祛痘、溫和(無刺激)功效的團體標準已有13項,標準中應用的模型除了常用的三種抗炎模型外,還有痤瘡丙酸桿菌誘導斑馬魚炎癥模型、十二烷基磺酸鈉(SDS)誘發表皮炎癥細胞浸潤模型等。


  斑馬魚模型在其他化妝品功效評價中的應用


  膠原蛋白作為皮膚內的一種組織結構蛋白,含有大量親水性保濕因子,能夠保持皮膚緊致與彈性,促進皮膚的重建與修復,但膠原蛋白往往會隨著年齡的增長以及過度的紫外線暴露而流失,從而產生皺紋。


  斑馬魚再生能力極強,傷口愈合機制與人類相似,是研究化妝品修護功效的潛力模型。利用斑馬魚斷尾模型以再生尾鰭長度計算修復促進率,發現1mg/mL 纖連蛋白凍干粉具有促進斑馬魚尾鰭修復的功效。


  此外,基于斑馬魚模型的化妝品控油功效評價已有相關的團體標準發布,T/OLMZ7-2023 團體標準中提到,皮脂腺控制人體皮膚油脂分泌主要與5α-還原酶相關,檢測受精后6d的斑馬魚5α-還原酶合成的關鍵基因srd5al、srd5a2表達量可對化妝品的控油功效進行評價。


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