改善皮膚衰老的根本就在自己的身體裡
/作者 徐健博士/
  • 1999年,美國《science》雜誌公佈的世界十大科技成果中,幹細胞研究成果名列榜首
  • 2000年,幹細胞研究成果再度入選《science》公佈的世界十大科技成果之首
  • 2001年末,《science》(科學)又把幹細胞研究列為2002年六大熱門科技領域榜首

幹細胞抗衰老效果顯注

幹細胞技術在醫療美容領域率先突破,尤其是在女性群體最關心的抗衰老問題,開啓了醫學美容新藍海。幹細胞技術在醫學美容抗皺抗衰老領域的應用迅速擴展開,相應的市場需求空間廣闊。根據研究數據,2016年全球抗衰老市場規模約1500億美元,預計到2018年將達到1770億美元。隨著我國居民的可支配收入水平不斷升高,民眾對自身形象的關注程度日益增強,不斷增大的市場需求促進了美容和抗衰老相關行業的發展。作為幹細胞行業中應用較為成熟的領域,醫療美容和抗衰老成為了國內企業爭搶市場的重要陣地。

幹細胞(stem cell)是一類具有多分化潛能和自我複製功能的早期未分化細胞。在特定條件下,它可以分化成不同的功能細胞,形成多種組織和器官。通過注入幹細胞減緩衰老的理論和實踐證明是有效的,實際上可以認為,人類衰老的原因是「組織幹細胞」修補功能的失效,通過外在干預,注射幹細胞「叫醒」體內的修復功能,從而達到「抗衰」的效果。

皮膚是人體最大的器官

也是人體第一道屏障,時刻面臨著被損傷的風險。隨著人們生活質量的日漸提高,外在的各種皮膚問題也越來越得到重視,尤其對於醫療美容的需求也日漸增多。幹細胞因其免疫原性小、取材豐富等優勢也成為了研究者們關注的焦點,不斷湧現的幹細胞產品已應用或將應用於臨床,其在皮膚創傷癒合以及醫療整形美容等領域佔有重要地位,本文將在以上方面做一介紹。在人類皮膚中,含有多種不同的成體幹細胞,包括表皮幹細胞( epidermal stem cells,ESC)、真皮幹細胞( dermal stem cells)、毛囊幹細胞( hairfollicle stem cells)、造血幹細胞以及內皮祖細胞等,這些細胞相互協調,可產生皮膚細胞譜系,發育並構建出完整的皮膚。

 


皮膚裡幾種主要的幹細胞
01 | 皮膚防禦的重要角色 | 表皮幹細胞

表皮幹細胞是各種表皮細胞的祖先細胞,來源於胚胎的外胚層,具有雙向分化的能力。一方面可向下遷移分化為表皮基底層,進而生成毛囊;另一方面則可向上遷移,並最終分化為各種表皮細胞。表皮幹細胞主要存在表皮基底層中,當然毛囊、毛囊間、皮脂腺也有。表皮幹細胞屬於未分化的幹細胞,具有幹性(自我更新和多向分化潛能)。通常時間,表皮幹細胞處於休眠靜止狀態。表皮幹細胞可以說是皮膚健康(皮膚組織穩定),防禦修復機制中的大哥。要想皮膚好,表皮幹細胞是需要高度關注的:

 

/表皮幹細胞正常工作

表皮從基底層到表面可分為五層,即基底層、棘層、顆粒層、透明層和角質層。每一層都有表皮細胞的參與,決定了皮膚是否能抵御陽光紫外線、冷熱以及環境等外在刺激,是否足夠細膩光滑(角質層、透明層、顆粒層),是否能正常補充皮膚營養(有棘層),是否能保護好真皮層,產生多或少的黑色素(基底層)。而維持表皮細胞的自我更新是表皮幹細胞最基本的能力,在此過程中,表皮幹細胞不斷的更新分化,來維持表皮的平衡,所以要想皮膚健康、光澤,表皮幹細胞一定要正常工作,發揮自我更新的作用。

 

/表皮乾細胞修復再生

當皮膚受傷了(日光、燙傷、刀傷……),傷口會發出求救信號,這時候,表皮幹細胞在皮膚表面逐漸上皮化,在傷口中心的上皮細胞可以和真皮細胞結合,具有更強形成器官的可塑性,進行創傷的修復。
運用表皮幹細胞的生物物學特性,將自體角質細胞的表皮幹細胞進行培養,形成可供移植的表皮膜,將其作用於皮膚的損傷區域,可迅速使皮膚的屏障功能恢復。

 

/表皮幹細胞在整容醫學領域的應用

人類對美的追求永無止境,就如同胖子瘦子都把減肥掛在嘴上一樣。因此,醫療美容、醫療整形領域的發展超速,因為表皮幹細胞來源豐富、還具有免疫特性和同種異體移植的免疫優勢,而且對於受體組織有高度的可塑性,也可以在受體組織中有效分化,融合力更強,所以在矯形損傷,整容醫學有很大的空間。

 

/化妝品安全有效性評價 – 表皮幹細胞也能發揮作用

目前歐盟化妝品法規中禁止使用動物實驗對化妝品的安全性進行評價,因此動物替代實驗的開發和探索逐漸受到了各國的關注。構建體外皮膚模型以及利用細胞試驗來評價化妝品和原料的刺激性及細胞毒性也是其中的研究熱點。目前較為成熟的表皮模型有 Episkin 和 SkinEthic、Epiderm等,可以對化妝品的安全性、經皮膚的吸收和滲透作用及產品對皮膚屏障功能的影響等進行研究。但目前,利用表皮幹細胞體外細胞或表皮幹細胞的皮膚模型進行化妝品或原料的安全性評價尚未見報導。

 

02 | 真皮幹細胞

真皮幹細胞又叫真皮多能幹細胞或真皮間質幹細胞( skin mesenchymal stem cell,SKMSC),具有自我更新和多向分化潛能。SKMSC是MSC中的一種類型,相比於表皮和毛囊,真皮也許是成體幹細胞最大的儲存器。在表皮下層,佔有大部分結構的是真皮層,厚度為0.2釐米左右,又可分為三層,即乳頭層、乳頭下層及網狀層等,大部分由蛋白質所構成,此部分蛋白質是同膠原蛋白及彈性蛋白(elastin)組成,其他則是神經、毛細血管、

汗腺及皮脂腺、淋巴管及毛根等組織構成。皮膚的致密性,飽滿度,鬆弛和皺紋和真皮層密切相關,皮膚衰老與真皮膠原蛋白的含量和性質有關,真皮結構改變是皮膚衰老的主要原因,而這真皮層中的真皮幹細胞功不可沒。

 

/真皮幹細胞 抵抗皮膚衰老

真皮幹細胞具有多向分化潛能, 在一定條件下可分化為成纖維細胞,進而刺激膠原和彈力蛋白合成和分泌,讓皮膚衰老的進程慢一些,再慢一些。研究真皮幹細胞與皮膚衰老關係的研究人員發現,真皮來源的幹細胞在環境改變的情況下將發生細胞衰老( cellular senescence)現象,並且這種現象最終將導致真皮幹細胞自我更新能力的喪失。不同年齡的真皮幹細胞對這種細胞衰老的過程具有不同的抵抗能力。

/作為種子細胞,用於組織工程發揮更大作用

作為種子細胞制備人工真皮, 用於全層皮膚缺失的移植,為皮膚創傷完全修復打下基礎;利用其成骨細胞、軟骨細胞的分化潛能, 用於骨組織工程。

 

/真皮幹細胞也可輔助毛囊再生

真皮幹細胞能通過分泌一些促進毛囊生長的細胞生長因子如肝細胞生長因子、胰島素樣生長因子、血管內皮細胞生長因子等而促進毛囊生長, 可以用組織功能,也可以用於脫髮人群。

 

/真皮幹細胞對皮膚損傷修復

真皮幹細胞可分化為成纖維細胞參與損傷修復, 對創傷微環境的反應明顯強於成纖維細胞和血管內皮細胞等組織修復細胞。

 


03 | 毛囊幹細胞

毛囊幹細胞(hair follicle stem cells,FSC)是毛囊中的原始細胞,人的頭髮和體毛都是從毛囊中生長出來的。不過,負責生髮的毛囊幹細胞通常處在休眠狀態,但會在新一輪生髮週期中迅速活化分裂。
毛囊是毛髮的基本單位,而毛髮是由毛囊內的細胞生長分化而來。每根毛囊裡面住著一群毛囊幹細胞,提供新的細胞給生長中的毛囊。毛囊幹細胞也可以分化為皮脂腺,產生皮膚所需要的油脂。毛囊幹細胞具有多重分化的潛能。毛囊擀細胞比起其他器官的幹細胞更為容易取得。在我們拔下來的毛髮當中,很有可能含有毛囊幹細胞,於體外培養的技術,就可以進行大量的培養。從患者自身獲取方法簡單,數量極其可觀,是最容易獲得的幹細胞來源之一。

 

/毛囊擀細胞會促進皮膚創傷修復

正常狀態下,毛囊幹細胞不參與皮膚表皮層的自我更新。但當皮膚受到創傷時,毛囊幹細胞可被激活而遷移傷口邊緣,來幫助傷口的修復和皮膚的再生。作為促進創面癒合的重要幹細胞,毛囊幹細胞在創傷修復過程中受到Wnt、BMP、Notch 等多種信號通路調節,受到 LHX2、KLF4 等不同的轉錄因子的調控以及酶類、神經元等因素的干預。這樣,不僅有利於毛囊幹細胞在創傷部位的遷移、增殖與不同方向的分化,也可以通過基因修飾、誘導血管內皮細胞形成等方面使創面皮膚早期血管化,更能通過誘導使表皮和皮膚附屬器官等皮膚主要結構再生,促進毛髮再生和創傷後早期表皮修復。

 

/毛囊幹誘導和重建毛囊形成

毛囊幹細胞不僅可以分化為毛囊上皮細胞,而且可以分化為皮脂腺細胞、表皮角質形成細胞,其分化過程是幹細胞分化為短暫倍增細胞,最後分化為終末分化細胞。在毛囊幹細胞所在的位置,有著黑色素幹細胞。
黑色素幹細胞也會隨著毛髮的生長週期而活化及分化,最後隨著毛髮週期進入衰退期而隨著基質細胞一起退化。當黑色素細胞活化後會開始分泌黑色素嵌入我們的毛髮當中使頭髮看起來有顏色。Wnt /β-catenin 是毛囊發育、再生循環的基本信號通路,使毛囊在再生過程出現著色一致的毛髮。目前來說誘導和重建毛囊形成是組織工程皮膚最主要的目標之一,現在的脫髮人群日益增加,因此保持濃密黑髮是一直孜孜不倦的研發目標。

 

04 | 造血幹細胞 (HSC)

造血幹細胞 (HSC) 可見於骨髓、周邊血及臍帶血,對於血液疾病和血液相關腫瘤的研究非常重要, CD34是造血幹細胞(HSC)、髓系及淋巴系祖細胞的表面抗原,通俗的講,CD34+細胞就是幹細胞,其在血管維護、再生,組織再生、修復及免疫調節等方面具有重要作用。造血幹細胞是指尚未發育成熟的細胞,是所有造血細胞和免疫細胞的起源。因此是多功能幹細胞,醫學上稱其為「萬用細胞」,也是人體的始祖細胞。幹細胞是具有自我複製和多向分化潛能的原始細胞,是機體的起源細胞,是形成人體各種組織器官的祖宗細胞。

 

造血幹細胞有兩個重要特徵:其一,高度的自我更新或自我複製能力;其二,可分化成所有類型的血球。造血幹細胞採用不對稱的分裂方式:由一個細胞分裂為兩個細胞。其中一個細胞仍然保持幹細胞的一切生物特性,從而保持身體內幹細胞數量相對穩定,這就是幹細胞自我更新。而另一個則進一步增殖分化為各類血球、前體細胞和成熟血球,釋放到周邊血中,執行各自任務,直至衰老死亡,這一過程是不停地進行著的。面部深層注射造血幹細胞 (HSC)可以補充膠原,強力除皺, 注射造血幹細胞製品富含大量生長因子,刺激自體膠原再生,能祛除抬頭紋、魚尾紋、川字紋、頸紋、妊娠紋等各種皺紋。

 

深層抗衰緊緻提升, 重整底層肌膚承托力,針對面部主要下垂位置有顯著緊緻和提升效果,持續延緩面部衰老優化膚質白皙粉嫩, 促進肌膚微循環建立,排除毒素,祛痘;刺激自身透明質酸保濕鎖水,全面改善和優化膚色,保持白皙粉嫩。精雕微塑重塑輪廓, 修復面部或凹陷疤痕,同時促進局部組織再生、年輕化,有著獨特的生物學再生效應。淡化色斑安全舒適。改變肌膚應急免疫系統,有效改善多種色斑,過敏肌膚,祛除紅血絲,讓肌膚更健康,更有活力。

 

以上是在皮膚中存在的重要、主要的幹細胞及造血幹細胞的作用,
瞭解皮膚里的幹細胞,才能有可能明白皮膚各種狀態的根源,從根源上去解決皮膚因損傷,

衰老而引起的各種問題,才可能研發更多的產品讓皮膚如水如雪,更有效發揮造血幹細胞的作用,為組織工程學貢獻更多力量。

 

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