干细胞来源的外泌体在化妆品中的应用:再生美容的下一个大趋势?
Stem Cell-Derived Exosomes in Cosmetics
干细胞来源的外泌体在化妆品中的应用:再生美容的下一个大趋势?
随着再生美容趋势的兴起,化妆品中使用的干细胞衍生外泌体因其潜在益处而在美容皮肤科领域引起关注¹。
图片提供:Andriiii/Shutterstock.com
什么是干细胞衍生外泌体?
外泌体是直径通常在30-150纳米的小型膜包裹囊泡,由细胞自然释放到细胞外空间,含有包括蛋白质、脂质和核酸在内的生物活性分子。这些结构化合物在再生医学的治疗应用中具有巨大潜力,在细胞通讯、组织修复和再生方面具有重要作用¹。
几乎每种细胞类型都可以分泌外泌体,包括成纤维细胞、巨噬细胞、间充质干细胞甚至肿瘤细胞;它们也存在于各种体液中,如羊水、乳汁、尿液、脑脊液、血液和唾液²。
随着人们对最新型和最有效护肤干预措施的探索以及对非手术美容方法需求的增加,外泌体已被研究作为局部应用和注射治疗的选项¹。
美容行业的当前应用
抗衰老
全球人口关注的重要护肤问题是衰老²。
皮肤衰老源于内部和外部因素,内在衰老由基因决定,影响年龄依赖性和自然衰老过程,而外部衰老则来自环境因素,称为光老化²。
局部和透皮应用的外泌体为靶向递送其再生效应提供了有前景的途径³。关于人类诱导多能干细胞外泌体的研究显示,其对人类皮肤成纤维细胞(HDFs)衰老的抑制具有统计学显著意义,这在真皮层中成纤维细胞和细胞外基质(ECM)作为皮肤年轻度指标具有重要意义²。
皮肤衰老的特征是胶原纤维碎裂以及I型和III型胶原合成减少。胶原蛋白至关重要,作为细胞外基质中最重要蛋白质之一,为组织提供更饱满和更年轻的外观。然而衰老的成纤维细胞增殖和合成功能降低,无法产生足够的胶原蛋白。此外,基质金属蛋白酶的高表达加速了胶原蛋白分解,最终导致皱纹等皮肤衰老的外部表现²。
关于化妆品中外泌体的荟萃分析还显示,治疗组在8-12周内平均皮肤弹性提高15%,皱纹深度减少10-15%。外泌体通过将转化生长因子-β3(TGF-β3)和调节RNA转移至皮肤细胞来促进胶原蛋白合成。这可以防止衰老迹象并支持组织稳态¹。
疤痕形成
有趣的是,HDFs在疤痕形成中也发挥重要作用。在伤口愈合过程中,HDFs分化为肌成纤维细胞,大多数肌成纤维细胞在伤口修复后经历细胞死亡;然而,在增生性疤痕患者中,肌成纤维细胞持续激活增殖²。
受伤后,受损的上皮或内皮细胞由活化的成纤维细胞在修复过程中替代,这些成纤维细胞会产生过量的细胞外基质成分如I型和II型胶原、纤维连接蛋白和透明质酸,导致基质过度生长和瘢痕形成²。
来自人类脂肪间充质干细胞的外泌体已在临床前动物模型中显示出阻止成纤维细胞向肌成纤维细胞分化的潜力,正常化细胞外基质组成,并减少瘢痕组织密度²。这使得包括III型胶原/I型胶原比值、TGF-β3/TGF-β1比值以及基质金属蛋白酶3(MMP3)/基质金属蛋白酶组织抑制因子-1(TIMP-1)比值在内的各种细胞内成分比例得到调节。最终刺激了真皮伤口修复中细胞外基质的重建²。
以无瘢痕愈合为美容皮肤科的理想目标,疤痕组织研究表明,要实现无瘢痕组织再生,需要精细的网状胶原结构、减少的交联、更少炎症和更少的肌成纤维细胞。此外,无瘢痕组织中III型胶原/I型胶原、TGF-β3/TGF-β1以及基质金属蛋白酶(MMPs)/TIMPs的比值更高²。
通过外泌体人工调节瘢痕组织中关键细胞外基质成分比例可能是实现无瘢痕愈合的良好解决方案²。
视频提供:赛默飞世尔科技公司/YouTube.com
化妆品应用
外泌体已被用于面霜、精华液、面膜等局部产品以发挥皮肤治疗益处。例如,在人体皮肤样本的体外21天模型中,来自人脐带血间充质干细胞的外泌体被观察到上调与皮肤细胞外基质相关的基因,有助于皮肤再生³。
值得注意的是,已获批准的外泌体通常来源于植物和牛科动物,可能与干细胞来源的外泌体效果不同⁴。然而,来自卷心菜和红甘蓝的外泌体被发现可抑制炎症和细胞凋亡,抵抗应激损伤⁵。
此外,芦荟植物树皮中的外泌体可抑制多种炎性细胞因子,减少肌成纤维细胞分化并增加胶原合成能力,这可以减少衰老迹象并促进无瘢痕愈合²'⁵。这表明尽管大多数关于外泌体的研究与高效能干细胞来源相关,植物来源的外泌体也可能有效¹'²'⁵。
在美容与时尚杂志《Marie Claire》对美容医生Shutter博士的采访中,她指出局部应用只能提供有限益处,如保湿、屏障支持和轻度提亮。但她继续说道:"这些产品无法深层渗透以达到诊所治疗的效果,对显著衰老、深皱纹、痤疮或脱发的治疗效果有限"⁴。
监管与安全考量
外泌体治疗的监管在不同地区可能存在差异,其监管挑战在于来源问题,英国目前仅批准植物和动物源性外泌体用于商业产品⁴。
英国法律规定商业产品中不得使用任何人类来源的成分;然而,这些非法产品正在英国市场流通,并存在病毒和疾病传播风险⁴。英国药品和保健品监管局(MHRA)声明,任何人类来源的可注射外泌体制剂均被视为药物,必须获得完整上市许可后才能销售或使用。
鉴于对未经监管和非法外泌体治疗的健康影响的高度担忧,要求加强监管的呼声不断⁴。
挑战
外泌体的效果依赖于靶向区域的高浓度,因此大多数应用采用注射给药方式。其快速清除率对于追求持久效果的人来说也是一个挑战;然而,载有外泌体的新型材料可能克服这一障碍。例如,在动物模型中,载有外泌体的海藻酸盐基水凝胶被用于保护真皮伤口修复,其伤口闭合速度比未处理组快32%,并改善了胶原蛋白合成和病灶区域血管形成²。
此外,随着未经监管的外泌体产品进入市场,监管也面临挑战,因为注射产品在美容领域日益普及,且注射人员所需的培训要求极低⁴'⁶。这意味着注射者可能不了解产品中外泌体的来源和成分,以及如何应对任何不良反应。建议选择有资质的正规医疗机构进行任何注射治疗,并确保尽职调查⁶。
未来展望
随着再生美容的发展,对外泌体技术、理想来源、稳定性以及膜结合化合物组合的研究也可能成为下一个流行趋势¹'²。
欧洲药品管理局(EMA)等监管机构也在制定基于细胞外囊泡产品的监管框架。这可能为合法、标准化且经临床验证的外泌体疗法在未来五到十年内进入美容市场铺平道路。
参考文献
- Villarreal-Gómez, L.J., Origel-Lucio, S., Hernández-Hernández, D.A. 和 Pérez-González, G.L., (2025)。外泌体在化妆品中的应用。《Cosmetics》, 12(1), p.9.
- Shen, X., Song, S., Chen, N., Liao, J. 和 Zeng, L., (2021)。干细胞衍生外泌体:美容皮肤科的突破。《美容皮肤科杂志》, 20(12), pp.3812-3817.
- Sreeraj, H., AnuKiruthika, R., Tamilselvi, K.S. 和 Subha, D., (2024)。外泌体在皮肤治疗中的应用:治疗和美容用途。《Nano TransMed》, 3, p.100048.
- Abbersteen, L., (2025)。皮肤科医生热衷于使用外泌体进行皮肤再生——你需要知道的。《Marie Claire UK》, 7月7日。
- Karabay, A.Z., Barar, J., Hekmatshoar, Y. 和 Rahbar Saadat, Y., (2025)。植物来源外泌体的多方面治疗潜力:免疫调节、抗癌、抗衰老、抗黑色素生成、解毒和药物递送。《Biomolecules》, 15(3), p.394.
- Rackham, A., (2025)。关于公厕提供填充剂和肉毒杆菌的警告。《BBC新闻》,6月18日。
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