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皱纹橡皮擦——芋螺毒素肽
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发布时间:
2022-03-29
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新的一年,又是新的开始,不知道众多小仙女是否还如往常般期待小编的最新文章呢?嘻嘻~话不多说,让我们进入正题! 

老话说得好:美丽,甚至看起来无害的东西,往往最为致命!!! 

例如陆地上的毒蛇类、海洋里的芋螺、甚至微观世界的肉毒杆菌….它们产生的神经毒素让人“闻风丧胆”。

就海洋腹足纲软体动物芋螺(Conus) 而言,其毒液管/毒囊内壁毒腺分泌的芋螺毒素就含几百甚至上千种小分子神经毒素,因此被称为“鸡尾酒毒素”。这些毒素的主要成分是活性多肽化合物,它们对不同的离子通道及神经受体具有高度特异性。芋螺毒素的毒性极强,致死剂量为10μg/kg:一旦中招,“受害者”会出现麻痹、抽搐、瘫痪、死亡等现象。


皱纹橡皮擦——芋螺毒素肽
图1.不同种类的芋螺


但是!这危险的“小东西”也有其迷人之处,各位看官先别急着退避三舍,说不定看完这篇文章后你还会喜欢上它呢~

家族枝繁叶茂

20世纪80年代,Olivera等人首次从芋螺中分离出了芋螺毒素 ,由于功能独特、副作用小、靶向明确等优点,已成为药理学、生物医学等领域关注的重点。据文献研究,全世界有>500种芋螺,每种芋螺可能存在50~200种毒素,据此估计全球约有2.5~10万种不同的芋螺毒素,规模十分庞大。但迄今为止,已发现和研究的芋螺毒素还未及总量的1‰,仍有极大的探索空间。

芋螺毒素的分子量较小,一般由10~40个氨基酸残基组成,富含半胱氨酸、二硫键,其基因前体具有高度保守的信号肽。根据前体蛋白信号肽的保守性,芋螺毒素可分为A、O、T、M、P、I等多个超家族。每个超家族的成员均具有共同且保守的二硫键连接方式和信号肽序列。而根据其作用靶点的不同,每个超家族又可进一步细分为α-、μ-、δ-、γ-等若干家族。


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图2.芋螺毒素的超能家族


迄今为止,科学家们已确定了5类具有活性的芋螺毒素,分别为α型,δ型,κ型,μ型、ω型

● α-芋螺毒素可抑制烟碱乙酰胆碱受体;

● δ-芋螺毒素抑制电压依赖性Na+通道;

● κ-芋螺毒素抑制K+通道;

● μ-芋螺毒素抑制肌肉中的电压依赖性Na+通道;

● ω-芋螺毒素抑制N型电压依赖性Ca2+通道。


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图3.各类芋螺毒素位点


不难看出,芋螺毒素主要作用于各类离子通道钠离子通道、钙离子通道、钾离子通道及烟碱乙酰胆碱受体,而正因如此,其被认为是潜在的“抗皱神器”!芋螺毒素和抗皱?且听我细细道来~

主角登台

芋螺毒素肽是通过实验室模拟芋螺分泌的毒素,经过排序后人工合成的仿生肽,是发现最小的核酸编码的动物神经毒素肽,也是二硫键密度最高的小肽。其能特异性阻断肌肉中神经元的电流传导,抑制肌肉收缩,进而淡化皱纹,使肌肤“回春”。

● 皱纹的形成

皱纹是如何产生的呢?这就要从神经系统及其神经元说起了~ 

神经系统由神经元(含树突和轴突)组成,可维持机体内环境稳态、协调内外部环境。神经元负责将受到的刺激(如大脑发出的指令)转为动作电位并进行传递。动作电位到达突触末梢后,会促使钙离子通道打开以增加膜内的钙离子浓度,促使突触前膜中游离的突触小泡将神经递质(乙酰胆碱,ACh)扩散到突触间隙中。


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图4.神经元结构图


这些神经递质与突触后膜上的烟碱胆碱受体结合后,会开启阳离子通道(钠离子和钾离子),Na+与K+形成的离子电流压差使终板膜发生去极化,产生终极电位,从而促使肌肉收缩。我们平时的各种表情(喜、怒、哀、乐),便是介由神经中枢系统调控面部肌肉收缩形成的。


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图5.神经元传导动作信号


此外,神经元的预热特性对肌肉收缩也会产生影响。接下来,就让我们通过一个小游戏,来了解下神经元的预热特性吧~

请问:后裔射下的是什么?

小编我回答的是:月亮。当时我就纳闷了,明明这是个常识性问题,为啥我还答错了?后来我才知道这是源于神经元的预热特性:近期被激活过的神经元,它对输入做出反应的灵敏性会更高。在念了十遍“月亮”后,我的神经元早已支配我把“月亮”二字挂在嘴边了~ 

回归正题~我们每天都在做表情,肌肉也会受神经元的预热特性随时收缩,这种长久性反复运动便会形成皱纹。此外,皮肤常处于缺水状况、面部表情过于生动、皮肤反复的折叠等均会加深皱纹。甚至最后演化成静态纹,如眼角纹、法令纹、表情纹等。

● 芋螺毒素的作用机制

芋螺毒素能特异性抑制神经元中的电压依赖型钠离子通道、钙离子通道以及乙酰胆碱受体,从而阻断动作电位的传导,使板膜无法去极化,抑制肌肉收缩,最终达到预防和减少皱纹的效果。值得一提的是:芋螺毒素的阻断率>90%,并保留了部分的神经肌肉电流传递,这既可避免脸部瘫痪,又不会使皮肤过于紧绷和僵硬,从而达到自然祛皱的效果。

目前,运用在化妆品领域的芋螺毒素主要来自μ家族,其中最为知名的是μ-conotoxin CnIIIC。如瑞士Activen 公司开发的祛皱产品XEP™-018,能靶向阻断NaV1.4(IC(50)= 1.3 nM)和Nav1.2(所需剂量:1μM)通道。3% XEP™-018即可实现祛皱,且不产生细胞毒性、皮肤刺激性、过敏性等


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图6.XEPTM-018


● 优势与潜力

写到这,小编开始激动了~芋螺毒素未来可期呀!这不禁让我想将其与市面上最火的两款抗皱神器——肉毒素、乙酰基六肽-8来比较:


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图7.三种祛皱原料的对比


这么看下来,芋螺毒素妥妥的就是明日之星哇~但仅凭着小编的嘴,当然没有可信度,那我再给你点安全感?

● 相关实验

据Activen相关实验披露,33名受试者使用3% XEP™-018单次涂抹于眼角和前额处,2hr后,通过试验测试发现,皱纹深度和皱褶整体明显减少。(ST:皱纹深度、SA:皱纹密度、SQ:粗糙度、STM:全脸皱纹区)


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图8.眼角和前额皱纹的变化情况



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图9.试验前和2hr后前额和眼角图像


Activen还招募了24名志愿者,在所有志愿者的半边脸上分别涂抹含有XEP-018的阳离子配方、水凝胶配方和硅基配方,并测量实验开始时、2hr、8hr的鱼尾纹长度。结果证明,XEP™-018在8hr后的主要皱纹起皱长度显著减少。其中,阳离子配方可显著减少79%鱼尾纹,并提升了93%皮肤紧致度。(ST:皱纹深度、SA:皱纹密度、SQ:粗糙度、STM:全脸皱纹区)


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图10.试验数据


此外,Activen在对XEP™-018进行大量的研究后发现,其渗透会受到配方的影响。在一项试验中,Activen将3个志愿者的腹部皮肤样本分成7种切片,分别对应接触7个测试条件(非离子组、阴离子组、阳离子组、液体结晶组、油包水组、水基组、阳性对照组,每组都添加等量的XEPTM-18 溶液)。其中,阳性对照是直接在皮肤上使用 XEPTM-18 水溶液 (12 D-Squom),8 hr后进行研究,通过LCMS测定各组的受体角质层、表皮、真皮中的XEPTM-18平均数量。由试验数据可知,水基配方和阳离子配方的XEPTM-18平均含量最多,其经皮渗透性效果最佳。


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图11.每种测试配方的每一皮肤层数量


格局打开

你以为这样就完了?看看芋螺毒素的家族规模,就知道人家的路才不会走的这么“窄”呢~

ω-芋螺多肽中的几种亚型结构如ω-conotoxinCVID、ω-conotoxinMVIIA、ω-conotoxinGVIA等可通过阻断N-型钙离子通道(主要作用于神经纤维上疼痛的传递),从而靶向阻断感受神经元中P物质的降钙素相关基因肽的释放,起镇痛作用。2004年获FDA批准上市的Ziconotide(齐考诺肽,商品名为Prialt®)便是这样一款N-型钙通道阻滞剂的非阿片疼痛缓解剂,也是目前唯一获批上市的镇痛肽药物,镇痛效力是吗啡的1000倍。Ziconotide的原研为 Tersera Therapeutics。


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图12.齐考诺肽分子结构


研究发现,Ziconotide能通过Cav2.2上一些带电荷的极性残基,稳稳“卡”在钙离子的入口处,通过中和通道外部的电负性(electronegativity),为钙离子进入通道设置结构上的障碍,以减少痛感神经的兴奋传递,达到镇痛作用。同时,长时间使用Ziconotide不会导致成瘾性或耐药性,可用来治疗由癌症、第三阶段HIV病毒和某些神经疾病等引起的慢性疼痛。


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图13.Prialt®作用机制


Ziconotide通过鞘内输注(25 mcg/ mL,100 mcg / mL)进行给药。由于给药方式复杂且价格昂贵,Ziconotide的使用受到限制。同时其可能导致意识模糊、昏厥、痉挛、肌肉疼痛、抽搐、幻觉等副作用。目前,Ziconotide未在中国上市销售,全球业绩保持在$200Mn/年。


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图14.齐考诺肽给药方式


小编相信,在不久的将来,会有更多基于芋螺毒素的药物被安全研发,造福人类。

百花齐放

芋螺毒素肽这种立竿见影的祛皱效果,丝毫不逊色于乙酰基六肽-8,再加上其结构复杂,尚未实现大规模合成,因此,其身价不菲。芋螺毒素肽在中国的INCI名称为精氨酸/赖氨酸多肽,已被归属于《已使用化妆品原料目录》里,安全性和功效性有所保障。然而,值得注意的是,用精氨酸/赖氨酸多肽来指代芋螺毒素并不准确,其还可指代蝎子毒素 !因此,不少原料供应商更推崇用μ-conotoxinCnCIII来称呼芋螺毒素。

小编按照精氨酸/赖氨酸多肽的INCI名称在美丽修行中搜索到11,775 条搜索结果。但能确定其添加的是芋螺肽的有以下产品。


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图15.含芋螺毒素肽的部分产品


该成分在国内外知名品牌中的使用率并不是很高,剩下没有披露出来的也大多是微商品牌,且小编观察到很多产品的精氨酸/赖氨酸多肽成分排名基本靠后,甚至排名为最后一个!!!所以其祛皱的功效还是不太靠谱。(得谨慎选择!) 

Tip:国家规定在全成分表中,成分名称必须按添加量由多到少排列,而成分添加量≤1%的成分,排列不按先后顺序。

● 专妍赋颜弹润眼部精华(¥229/15ml)

专妍自2019年创立以来就致力于让消费者“远离护肤智商税,做有效护肤”。专妍的赋颜弹润眼部精华(浙G妆网备字2021500445)添加了类蛇毒肽、乙酰基六肽-8、乙酰基八肽-3、10%芋螺肽(含精氨酸/赖氨酸多肽的原料组合量为10%)等四种强效祛皱原料迟缓眼部肌肉收缩,减少面部过度收缩(这个成分可是实打实的诚心了~)。外加鲟鱼子酱精华、蜗牛分泌物滤液、烟酰胺等活性物,在补充肌肤胶原蛋白的同时还能淡化黑眼圈(感情把祛皱、补充胶原蛋白、美白的活都干完了)。在帮助皮肤渗透方面,专妍采用了微乳化纳米技术,将营养分子浓缩至水分子的1/5,可使皮肤更好地吸收直达肌底。


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图16.专妍赋颜弹润眼部精华主要备案成分(来源:美丽修行)


该产品中未添加香精、防腐剂、风险成分、孕妇慎用成分等刺激物质,成分表中可以说是一路绿灯,但是添加了一个低等风险的硬脂醇聚醚-2,是作为表面活化剂、乳化剂使用,可这都无伤大雅。

● 溪木源芋螺毒素肽紧致赋活蜜露(¥319/15ml)

溪木源是2019年创立的功能性护肤品牌,致力于为敏感肌提供安全并真正强效的自然护肤成分,并辅以精尖科学提取技术。溪木源的芋螺毒素肽紧致赋活蜜露(粤G妆网备字2021540546)含有7.69%芋螺毒素肽,可通过神经系统直接收紧面部的肌肉层,并协同多种黄金肽共同作用:乙酰基六肽-8和三肽-1促进胶原蛋白合成,棕榈酰四肽-7和九肽-1焕亮肌肤。由于芋螺毒素肽的渗透性受配方的影响,溪木源就很聪明地用“苦参碱”和“椰子油”对以上成分进行包裹,以促进皮肤渗透。


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图17.溪木源芋螺毒素肽紧致赋活蜜露主要备案成分(来源:美丽修行)


该产品中并无风险成分和孕妇慎用成分,但需要注意的是,其含有辛基十二醇(中等风险)和椰子油(高等风险)等致痘成分,需谨慎挑选。 

以上都是我们熟知的国内品牌,下面我们就来个高端的国外货吧~

● NIOD分层眼部修护精华液 ($306.16/15m)

NIOD是一个来自加拿大的品牌,主打高功效、高技术,被誉为 “受过高等教育的护肤品”。可能你会有些不以为然,那如果我告诉你,NIOD与被称为原料桶的 The Ordinary 隶属同一家公司呢!是不是瞬间觉得有点厉害~不过,与The Ordinary相比,NIOD更倾向于使用创新技术来打造“高效率”、“高成效”的面部精华产品。

旗下的分层眼部修护精华液结合28种临床技术来对抗眼周娇嫩肌肤的衰老迹象,包括黑眼圈、浮肿和细纹。除了独特的新型精氨酸,其还结合了乙酰基六肽-30、超氧化物歧化酶等成分来大幅减少表情纹,同时促进血液循环,减少氧化应激,从而抚平皱纹、提升皮肤弹性,令肌肤光滑柔嫩,焕发青春。


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图18.NIOD分层眼部修护精华液主要备案成分(来源:LOOKFANTASTIC)


下课铃!

芋螺毒素肽是个极好的祛皱原料,可在短时间内起到作用,并不会引起任何副作用。但市面上有很多“挂羊头卖狗肉”的产品,想要确保功效的话,还是多多注意下产品全成分表中的排列顺序吧~毕竟,钱要花在刀刃上才不心疼。

芋螺毒素在市场的运用主要是祛皱和止痛,但随着科技的不断发展,相信在不久的将来,科学家从芋螺毒素家族中多多的研发出功效更好、安全性更强,可批量生产的优质原料或产品。

关于酶成品

广州酶成品生物技术有限公司成立于2017年,是一家以合成生物技术为核心,多学科交叉应用的创新型高新技术企业。全球率先将合成生物技术应用于“生命分子”的全绿色商业化生产,推动特色功能性原料领域的“碳中和”和“碳减排”,其产品应用覆盖生物医药、营养健康、医美日化、动物保健、绿色农业及生物材料等领域。

“生命分子”是指包含氨基酸、糖、核苷酸等基本单元分子中的一种或多种,且表现出优异的“安全性”、“有效性”和“可及性”的功能分子。

参考资料:
 

1. 吴鹏翔,谢健豪,郭雅茹,于瑞河,戚微岩,徐寒梅.镇痛多肽类分子研究进展[J].药学进展,2017,41(12):934-942.

2. ActivenXEP™-018 | Biomimetic Snail Peptide for Wrinkle Relaxing (bcringredients.com)

3. Favreau,Philippe, et al. "A novel ‐conopeptide,CnIIIC, exerts potent and preferential inhibition of NaV1. 2/1.4 channels andblocks neuronal nicotinic acetylcholine receptors."British journal ofpharmacology166.5 (2012): 1654-1668.

4. Shuai Gao,Xia Yao&Nieng Yan,et al.“Structure of human Cav2.2 channel blocked by the painkillerziconotide”.nature.

5. Discovery Methodology of NovelConotoxins from Conus Species

6. 戴秋云.芋螺毒素的毒理学和药理学研究[J].中国药理学与毒理学杂志,2016,30(12):1397-1410.

7. PRIALT-美国FDA药品数据库-药物在线(drugfuture.com)

8. 吴赟,曹锟,张广献.4种α-芋螺毒素来源多肽合成及功能鉴定[J].广东医科大学学报,2021,39(03):253-258.

9. 于津鹏,沈立姿,房立丛,朱晓鹏,长孙东亭,罗素兰.作用于电压门控钠离子通道的芋螺毒素研究进展[J].中国海洋药物,2013,32(03):82-88.DOI:10.13400/j.cnki.cjmd.2013.03.016.

10. 齐考诺肽(ziconotide)——一种非阿片类镇痛药物.pdf .

11. 大脑原理-----神经元有多神经 - 知乎 (zhihu.com)

12. Molecular basis for pore blockade of human Na+ channel Nav1.2 by theμ-conotoxin KIIIA.

13. NIOD分层眼部修护精华液(15ml) | 海淘 | lookfantastic英国正品直邮

14. 神秘的“皱纹杀手”芋螺毒素,究竟会不会火?_腾讯新闻 (qq.com)

15. 淘宝.App.

16. 美丽修行.

17. Pumchem.

18. PubMed.