美容遗传学的研究与应用.docx

《美容遗传学的研究与应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《美容遗传学的研究与应用.docx（12页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、美容遗传学的研究与应用 美容化妆品学是一门有着悠久历史的学科，为人们的皮肤健康爱护和修饰供应了重要的理论依据。随着世界范围内分子生物技术的兴起，特殊是以基因组学为代表的系统性分子生物学的蓬勃发展，为探究人类生理活动的分子机制供应了新的思路。分子生物学同美容化妆品学的结合，产生了分子美容化妆品学，而基因或基因组表达通路的探讨同化妆品学的结合，美容遗传学应运而生。美容遗传学涵盖了一个广泛的领域，主要探讨化妆品功效成分同美容相关生理指标基因表达的相互影响，预料其对化妆品功效成分的反应。因此，美容遗传学可以帮助确认有益于美容保养的化妆品功效成分以及与之相关的基因表达，使人们的皮肤以及生理健康通过调整化

2、妆品功效成分从而达到最佳状态。 美是人类永恒的主题，爱美也是人类的天性。人们对自身美化的修饰，自古以来就有不断的追求。因此，化妆品作为起到清洁保养，美容修饰和变更外观为目的产品有着悠久的发展历史，在公元前5世纪到公元7世纪期间，各国有不少关于制作和运用化妆品的传闻和记载，如古埃及人用黏土卷曲头发，古希腊美人亚斯巴齐用鱼胶掩盖皱纹。中国古代也喜好用胭脂抹腮，用头油滋润头发。据唐书记载：腊日献口脂、面脂、头膏及衣香囊，赐北门学士。但真正意义上的化妆品诞生却是在20世纪。“二战”后，世界范围内经济渐渐复苏，随着石油化学工业的快速发展，为了迎合人们对美的追求和渴望，以矿物油为主要成分，加入香料、色素等

3、其他化学添加物的合成化妆品诞生。由于合成化妆品能大批量生产，价格较低廉，且能保证稳定供应，在社会上快速普及。进入20世纪73年头，由于合成化妆品在生产与消费过程中，造成环境污染和人体毒性问题，已引起了人们极大的关注，全世界掀起了一股“回来大自然”的思潮。随着化妆品科学探讨的深化和化妆品危害性的爆发，人们对化妆品平安健康的需求达到了前所未有的高度。肩负着开创平安健康化妆品的历史责任，无添加化妆品正式诞生。分子生物学划时代的到来，为美容化妆品学向微观世界发展、探究生命奇妙供应了理论基础。特殊是人类基因组安排的实施和完成，为人类阐明基因及全部基因组的结构与功能，揭开生命奇妙奠定了基础。 美容化妆品科

4、学也由化妆品成分对单个基因表达及其作用的分析，起先朝着基因组及其表达产物在分代谢组中的作用方向发展。因此，美容遗传学应运而生，并在化妆品原料的研发、化妆品的平安性和功效性评价等化妆品工业领域中的多个环节得到了广泛推广和 应用。 美容遗传学的发展及应用 Watson和Crick于1953年发觉了DNA双螺旋结构，DNA结构说明了遗传物质是如何复制和传递信息的，这次发觉也引发了振动了生物学界和医学界的革命，标记着分子生物学时代的起先。美国科学家Thomas Roderick于1968年提出了包括以全基因组测序为目标的结构基因组学和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学的概念。随着基因组学探讨的发展以及

5、人类基因组安排的实施和完成，已有不少科学家起先从理论和实践两方面更深化地相识分子基因与化妆品原料成分之间的相互影响，美容化妆品学因此迈入了一个崭新的基因时代。一门用以探讨化妆品原料成分与人类自身基因以及基因组之间交互作用为目标的新兴学科美容遗传学应运而生。美容遗传学所涉及的学科有化妆品学、分子生物学、基因组学、生物化学、生物信息学等，从这个层面上看，美容遗传学是基于多学科的交叉学科。 美容遗传学探讨化妆品功效成分对于美容遗传信息之间的相互作用，通过调整化妆品功效成分和含量影响机体相关生理基因的表达，从而达到改进化妆品功效成分的需量，改善功效成分和相应基因之间的相互作用，确保肌肤对功效成分物质的

6、合理利用以及皮肤相关的代谢健康。其应用范围包括化妆品功效成分作用的分子机制、功效成分的机体需量、个体化妆品的制定等。 美容遗传学技术可以帮助确认与美容健康有关的基因，从而使人们的皮肤通过调整化妆品功效成分达到最佳状态。它可以了解化妆品活性成分对人体代谢途径及体内平衡的影响；探讨化妆品活性成分如何干脆或间接地影响体内基因组结构的改变，探讨化妆品活性成分对人体基因组产生的影响。依据不同人对化妆品的需求、状态及其自身基因多态性的差异来设计特性化化妆品，藉此达到最佳的美容效果。 化妆品活性成分通过转录系统间接性的变更皮肤基因表达，以及特定基因组的活性。其作用方式可以是通过限制特定基因构型继而导致mRN

7、A水平和蛋白质水平甚至其功能的变更，最终起到调整代谢产物和代谢平衡的作用。故而美容遗传学的一项重要应用是建立化妆品功效成分需量的评估指标，基因遗传技术将有助于发觉大批分子水平上可特异地反映功效成分水平的指标，使成分需量的建立基于更科学的分子机制之上。美容遗传学的另一项重要应用是遗传标记物的建立，由于化妆品成分不同于药物，化妆品中生物活性物质对皮肤和机体的影响相比药物更为微弱，采纳传统的生化指标可能很难反映出这种微弱的变更。遗传标记物通常采纳检测个体多态性差异相关的特异核苷酸片断，从而为合理定制相宜不同个体的化妆品有效成分供应了重要的检测依据。 美容遗传学的主要探讨内容 美容遗传学作为美容化妆品

8、学与现代分子生物技术的有机结合，其在化妆品原料研发的平安性和功效性评价等重要工业领域中的多个环节得到了广泛推广和应用。同一般美容化妆品学的探讨范畴类似，其探讨焦点主要集中在皮肤保湿、美白、抗衰、瘦身、去斑等传统问题的解决上。 1.美容遗传学对皮肤保湿的探讨 保湿，作为一个一般性的美容概念是指通过维持身体水分平衡来维持肌肤，尤其是面部肌肤表皮层的含水量。保湿之所以成为一个特别重要的美容概念，是因为肌肤的水分特别简单流失，而肌肤缺乏足够的含水量将干脆导致肌肤代谢不正常而导致一系列肌肤问题。对于保湿来讲，皮肤角质层中的水分对维持皮肤健康状态以及滋润起到了至关重要的作用。利用美容遗传学技术可以帮助了解

9、皮肤以及角质层组织水分结合相关机制以及基因表达图谱的改变，并与组织生物化学的改变建立起联系，为保湿化妆品的开发和功能评价供应了重要依据。 Marini等人通过视察对类黄酮素成分碧容健处理后的人类表皮组织透亮质酸合成酶基因表达量的探讨，首次揭示了碧容健对提高HAS-1基因表达的显著作用，继而有效促进了皮肤胶原蛋白和弹性蛋白的合成，增加了皮肤的锁水性。Boury-Jamot等人通过对小鼠角质层水孔蛋白基因突变体的探讨发觉APQ-3基因对于小鼠皮肤角质层含水量的限制以及保湿起到重要的调整作用。除此以外，Xu等人通过对兔子内创模型以及皮肤组织培育试验的探讨阐明白皮肤失水导致炎症系列因子的表达，特殊是环

10、氧合酶的高度表达，为皮肤愈伤过程同水分保持之间的联系建立了重要的探讨依据。 2.美容遗传学对美白的探讨 黑色素是存在于每个人皮肤基底层的一种蛋白质。皮肤黑色素细胞组织将黑色素转移到表皮基底层细胞中，随着细胞的新陈代谢而被带到角质层中，最终随着角化细胞脱落。当皮肤黑色素过速增长和分布不均时，就会造成局部皮肤过黑以及色素镇静，出现皮肤黑色素。因此，美白就是通过作用于皮肤黑色素生成代谢的过程中，抑制黑色素生成。造成皮肤黑色素生成的因素有多种，对于皮肤黑色素生成的分子机制探讨表明皮肤细胞中的酪氨酸在酪氨酸酶的作用下，受环境中各种因素的影响，渐渐氧化，再经过一系列的代谢反应最终转化为皮肤黑色素。因此，美

11、容遗传学技术主要通过抑制酪氨酸酶活性或者阻断酪氨酸生成黑色素的相关分子途径，从而削减黑色素的生成达到美白皮肤的效果。 Zuzana等人通过探讨黑色素生成的分子机制进一步明确了酪氨酸酶基因家族，特殊是I型同I型酪氨酸酶基因的表达对于皮肤黑色素生成的重要作用。异氰酸盐作为一种自然抗氧化化合物广泛存在于蔬菜和水果之中，特殊是西兰花之中的异氰酸盐含量尤其丰富。Shirasugi等人通过探讨异氰酸盐对于抑制皮肤黑色素细胞的生成过程发觉异氰酸盐通过激活皮肤磷酸胞外调整激酶P38从而抑制酪氨酸酶基因的表达，起到有效限制黑色素生成的作用。Ievy等人通过探讨MITF转录因子对皮肤黑色素细胞生成的探讨发觉MIT

12、F转录因子对于黑色素细胞的生成、生长周期以及黑色素镇静导致的黑素瘤的生成具有重要的调控作用，从而为分子美白和防止黑素瘤的发生供应了依据。此外，Chandana等人通过探讨不同人种的皮肤色素的分化发觉SLC24A5基因外显子区域的无意替换会导致色素含量的改变，并主要分析了SLC24A5基因进化过程中的单核苷酸多态性对于欧洲人种肤色形成的分子正向选择以及对于南亚人种肤色形成的确定作用。 3.美容遗传学对苍老的探讨 苍老是机体组织、器官功能随年龄增长而发生的退行性改变，是机体各种生化反应的综合表现，是机体内外各种因素共同作用的结果。除了环境污染，物理、化学刺激等外界因素以外，内源性机制导致的苍老问题

13、始终是科学探讨的热点。其中最具代表性的有自由基学说和分子遗传学说。自由基学说认为体内时刻产生着自由基，但同时又存在有效的自由基清除平衡系统。随着年龄的增长，这种平衡渐渐被破坏，造成自由基的过剩。过量自由基可通过过氧化作用导致DNA基因突变及生物酶活力下降最终导致细胞功能严峻受损以至苍老、死亡。现代分子遗传学探讨证明人类常染色体与X染色体上各自存在着与苍老相关的基因，故而认为苍老是由基因引起的。但苍老是一个特别困难的过程并与多种因素有关。美容遗传学通过探讨皮肤细胞生成、组织分化以及抗氧化机制相应基因的表达，发挥其重要调整功能，由此推动抗苍老活性物质的探讨和开发。 来自加州伯克利高校国家劳伦斯试验

14、室的一项探讨报告指出皮肤的健康维护是多种基因共同作用的结果，其中编码P63基因的蛋白质同染色质重塑蛋白Satb1发生相互作用对上皮层发生的相关基因起到重要调控作用，并且Satb1基因对于诱导皮肤组织的再生起到确定作用。哈佛高校的一项探讨报告指出由Lin28a基因编码的蛋白质通过帮助皮肤组织细胞排列从而促进组织生成。斯坦福高校的一项新探讨表明NF-kB转录因子对于同苍老相关的基因表达具有重要调控作用，通过小鼠试验抑制NF-kB的活性，发觉小鼠上皮组织呈现出明显的年轻态。此外，来自伦敦国王学院的Glass等人通过对不同年龄组、基因型女性的调查探讨表明引起苍老的绝大多数基因具有组织特异性。 时下，抗

15、氧化已经成为一种主流的抗衰途径。来自法国Dior研发中心的探讨人员通过DNA芯片技术对豆蔻种子提取物处理后的皮肤组织基因组表达量的差异分析发觉大量皮肤健康基因由于种子的抗氧化性被激活，从而有效促进角质细胞和成纤维细胞的生成。同样，Qin等人利用甲壳素绿茶多酚复合物处理小鼠表皮外创模型的探讨发觉，甲壳素绿茶多酚复合物的抗氧化性诱导了表皮编码转谷氨酰胺酶基因家族的表达，尤其是I型、I型同II型谷氨酰胺酶的显著表达，从而促进了皮肤抗炎和生长因子的合成。Hailemariam等人探讨发觉ATF1转录因子激酶通过抑制铁蛋白的合成，介导皮肤抗氧化元件的应答，对皮肤氧化作用起到调整作用。Vermeij等人通

16、过探讨编码SPRR基因的蛋白家族发觉，SPRR蛋白通过聚合作用在皮肤表皮细胞形成一道屏障，对活跃氧族引起的DNA损伤具有调整修复作用。 4.美容遗传学对瘦身的探讨 瘦身的概念是建立在减肥的基础上。广义上来说，减肥，从字面意义上来说明，就是削减人们认为多余的脂肪。现代大多数人减肥已经不是为了削减体重，而是为了雕塑完备的体型。从美容的意义来讲，瘦身既包括削减机体脂肪来显瘦，还包括在不减重的状况下雕塑完备的体型。脂肪由甘油和脂肪酸合成，而体内脂肪酸有两个来源：一是机体自身脂肪代谢合成；二是食物供应特殊是某些不饱和脂肪酸，机体不能合成。近年来，分子生物学的探讨对于机体脂肪酸合成代谢调控的探讨屡有突破，

17、为美容瘦身及肥胖症的分子治疗方案供应了重要的依据。 对于脂肪合成调控路径的深化了解有助于瘦身产品的开发和肥胖症疗法的开展。Jennifer等人利用反向突变、基因组以及磷脂分析等技术，通过线虫模型胜利揭示了脂肪酸合成的困难信号通路，其中SREBP转录因子对于调整脂肪酸的合成以及维持磷脂的稳定性起到至关重要的作用。Jeffrey等人通过视察小鼠大脑中G蛋白信号受体基因RGS9-2突变体的探讨首次发觉，RGS9-2基因突变小鼠的平均体重指数显著高于一般小鼠，且腹部更易积聚脂肪。在同等喂养条件下，突变体小鼠的体脂细胞含量约为一般小鼠的两倍多，这项探讨试验同时揭示了RGS9-2基因对于脂肪酸合成的重要调

18、整作用。Martin等人通过对小鼠大脑多巴胺信号通路中Fto基因的探讨发觉，Fto基因促进下丘脑对于进食的欲望，并抑制体脂的代谢效率，继而诱发肥胖。除此以外，来自美国农业部人类养分学探讨中心的一项最新探讨指出，FAT10基因同脂肪组织的生成具有干脆联系。探讨人员同时发觉，FAT10基因缺失的小鼠即使进食量更大，但脂肪分解速率特别快速，并且其骨骼肌肉中产生的免疫分子有助于降低胰岛的含量从而有效防止了I型糖尿病的发生。 5.美容遗传学对色斑的探讨 色斑是由于皮肤黑色素的增加而形成的一种常见于面部呈褐色或黑色素镇静性、损容性的皮肤疾病。色斑主要包括雀斑和黄褐斑等，属色素障碍性皮肤病。雀斑常见于青少年

19、，见于皮肤上的黄褐色点状色素镇静，常发于面部，特殊是鼻部和两颊，可累及颈、肩、手背等暴露部位，非暴露部位无皮疹。损害为浅褐或暗褐色针头大小到绿豆大斑疹，圆形、卵圆形或不规则形形态。黄褐斑是指和四周颜色不同的斑点，好发于颜面部呈现淡褐、深褐以及灰褐色，是一种后天性局限性色素增多疾病，在女性人群中最为常见。因此，美容遗传学方法主要通过作用于皮肤黑色素生成以及代谢调控过程中，抑制代谢途径相关基因的表达，从而达到调整皮肤色素生成，削减色斑发生的作用。 来自雷登高校的Bastiaens等人通过探讨发觉虽然雀斑和日光性黑子分属不同类型的皮肤色素病变，但都会导致良性或恶性黑素瘤的产生。而黑色素受体蛋白MC1

20、R基因的改变是导致雀斑和黑素瘤癌变的重要因素。探讨小组对大量人群MC1R基因多态性的探讨进一步揭示了雀斑的形成主要来自于MC1R基因的突变。Miot等人通过对黄褐斑致病机理的深化探讨发觉患者皮肤编码酪氨酸酶家族的主要基因的突变导致黄褐斑的形成。Kim等人利用基因芯片技术对黄褐斑形成的关键基因进行了综合分析，发觉患者H19基因的显著下调表达伴随黑素瘤发生的危急。因此，H19基因成为调整黄褐斑生成的新机制，针对调整H19基因表达的技术可能成为黄褐斑治疗的重要手段。 展望 目前，美容遗传学的探讨正在不断的发展，皮肤科学家和国际化妆品企业越来越不倾向于从传统原料和技术方面找答案，而是倾向于探讨以皮肤基

21、因为基础的分子生物学同活性原料的相互影响以促进皮肤健康。美容遗传学致力于建立基于个体基因组结构特征上的化妆品活性成分开发和保健手段，使得探讨的成果能够更有效的应用于皮肤疾病的预防，不仅为化妆品工业和皮肤科学家们进行产品开发和疾病的诊断供应了有效依据，并将为美容遗传学开拓更加广袤的应用前景。 生命的基础在于遗传，基因和分子科学对美容遗传探讨的促进作用才刚刚起先，它不仅有助于人们更好地理解个体由于基因差异而对各种化妆品活性成分以及运用方式所产生的不同反应，而且相关的探讨数据也会为特定人群研制有效的开发方案打下扎实的基础。美容遗传学的将来发展有望像药物基因组学打造“特性化药物”那样，为人们量身定做出能满意个体需求的“特性化妆品”。在揭示人类遗传密码依次的人类基因组图谱绘制胜利之后，活性物质与皮肤的依存关系及影响因素的特征和规律已被慢慢阐明，美容遗传学必将成为新世纪人类健康的福祉。 第12页 共12页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页