概要
上皮細胞再生因子(全名為:上皮細胞增殖因子或表皮成長因子),英文名稱為human epidermal growth factor,一般簡稱為hEGF。
hEGF是由53種胺基酸排列組合成的蛋白質,由史坦利.科爾博士發現,且最早研究出hEGF的排列識別,以此榮獲1986年諾貝爾獎 。
另外,博士也成功地分離在老鼠的顎下腺中的一種蛋白質(mEGF),並發現該蛋白質擁有可讓剛出生的老鼠睜眼長牙的生長因素。
EGF原本存在於人體內,是一種細胞再生因子。可誘導表皮細胞反覆增殖分化、結合,加速新生細胞成長。此一現象稱為間接分裂。
EGF可增加皮膚血流量、修護微細血管、促進膠原蛋白增生。燒燙傷皮膚移植與角膜切開傷口癒合等醫療領域的應用上獲得好評。
但是EGF含量會隨著年齡增長而逐漸減少,反而造成造成皮膚老化 。
EGF可使衰老死亡的表皮細胞得以及時補充,促進表皮細胞增殖分化,讓皮膚恢復年輕。
在早期的國際市場上,高濃度EGF要花費1公克8000日圓的高價。為了降低成功,花費了十多年的時間研究開發。隨著基因工學的進步,如今已能量產EGF並應用於肌膚保養的領域上。
(若是將EGF使用在藥物的實驗研究上,50ug約14000日圓,換算為1g約2億8000萬圓的高價。)
皮膚表面上的EGF接受體(貫穿細胞膜的糖蛋白質)達到飽合狀態時,便會啟動自我調節功能,不會吸收過量的EGF。
因此,塗抺過量的EGF也不會引成細胞過度增殖分化。作為防止皮膚老化的化粧品成份而言,可以安心使用。
添加EGF成份保養品可活化細胞組織、淡化斑點、防止黑色素沈澱並增加皮膚彈性。相信今後EGF也會大受矚目。
表皮生長因子的特性與生物學反應
表皮生長因子原本就存在於人類或哺乳動物的體內,是由53種氨基酸所排列組合而成的蛋白質。
1962年美國的科爾博士首度發現表皮生長因子,並於1985年以此研究獲得諾貝爾生理學獎。
表皮生長因子的基本架構為53個氨基酸所組成的蛋白質,分子量是6200Da。
70年代,科爾博士發表研究結果。研究指出人類與老鼠的表皮生長因子的胺基酸高達70%相似。也就是說mEGF當中有70%的胺基酸與hEGF相同。
哺乳動物中抽取的EGF含量有限,也很難保證其純度與活性。
人類尿液中也含有的EGF,除了數量極少,其中53,51多肽擁有正常的生物活性,49,48多肽則為低活性,剩下的則活性更低。
因此尿液中的EGF不適合商品化。
另外從老鼠的顎下腺中抽取的EGF數量有限,莘取程序複雜,純度與活性也不高。為了改善這些缺點,中國科學研究院,開始研究如何以基因工學技術生產EGF,1993年以新的技術成功製作出hEGF,根據中國藥品生物檢驗所的檢查,得知氨基酸的排列組合、物理及化學特性、生物學反應等皆與人體的hEGF相同。
1994年底,通過中國衛生部藥品審查中心第一類新藥人體臨床研究申請的審查後,成為中國大規模生產hEGF的應用基礎。
hEGF的作用與生物學反應
hEGF是多機能細胞生長因子、與細胞膜中的hEGF受體結合,可促進新生細胞再生。
hEGF的受體為糖蛋白,存在於人體的細胞膜表面。
他也擔任修護傷口、防止紫外線等有害物質,保持肌膚健康的重要角色。
EGF與受體結合後具備飽和性與高度敏感性。
也就是說Hegf只要微量即能與細胞起作用,與受體結合,便無法與其他EGF分子結合。
同一個細胞無法同時與二個以上的EGF分子結合,無法結合的EGF分子就變得多餘。
hEGF具有廣泛生物學反應,並可增長體內外的表皮或表皮組織成長。
美國及古巴利用hEGF能預防潰瘍,癒合角膜或皮膚傷口的特性,以基因改造方法製造出治療皮膚傷口的EGF藥膏。
另外,Hegf可加速表皮細胞新陳代謝,有消炎、鎮靜功效,未來將以防止皮膚老化恢復年輕為目的,廣泛使用在美容產品上。
EGF的生物活性度檢測
EGF的生物活性度是以體外培養的細胞為檢測對象。
在體外培養胚芽上皮細胞並添加EGF經過一段時間後。再加入H-Tdr,再經過數小時培養後,從培養液中取出細胞。
之後以炭酸水溶解。
取出一定的量放置濾紙上測量同位素,從中得知其成長速度增加為2至2.5倍。另以MTT染色法測量也可得出相同結果。
要確認化粧品中EGF的活性度時,可依照上列方法檢測。
EGF的安定性研究
EGF是一種生物活性胜肽。
報告指出EGF對酸、鹼、熱安定。
藥用軟膏及化粧品中常用的保濕劑、防腐劑、紫外線吸收劑、界面活性劑等原因,幾乎不會對EGF的活性造成影響。
在-20℃的無菌環境下,hEGF可永久保存。
以基因工學所製造的EGF親水性佳,在不降低細胞活性的條件下,最少可保存2年。
hEGF 的毒性研究
現在国際的に医薬や日用化学界で使用されている EGF は、遺伝子工学でつくられた hEGF である。
中国の国家医業管理局薬物安全性評価・研究センターと上海医薬工業研究院毒理研究室がその安全性を証明した。
EGF 臨床實驗數據
目前在全球上廣泛使用於醫藥與日用化學工業上的EGF是利用基因工學技術所製造的。
中國的國家醫樂管理局藥物安全性評價研究中心及上海醫藥工業研究院毒理研究室已證明其安全性。
臨床數據
研究指出EGF可加速細胞再生,約加快284%成長速度。
美國臨床實驗表示使用EGF經過60天後,細胞數量大幅增加。下表為50歲以上的被實驗者,其細胞生長的改善結果。 ( 引用資料 :US
Patent#5618544)
S 相的細胞比率 (S 相的角蛋白細胞比率)
被實験者及年齢 | 無添加EGF乳液 | 添加EGF0.1μg/ml乳液 |
1(48才) | 2.5 | 9.8 |
2(64才) | 1.9 | 14.3 |
3(41才) | 4.0 | 7.2 |
4(50才) | 3.3 | 10.9 |
5(39才) | 4.8 | 6.4 |
6(69才) | 1.9 | 11.1 |
7(34才) | 3.3 | 6.5 |
8(55才) | 2.2 | 7.8 |
9(44才) | 3.7 | 8.8 |
10(33才) | 5.3 | 9.2 |
11(68才) | 2.2 | 12.4 |
12(38才) | 5.1 | 9.6 |
平均 | 3.3 | 9.5 |
( 注 ) 採用流動細胞檢法測量。 |
表皮成長因子 (h-EGF)對 皮膚的美容効果
h-EGF 與化粧品
化粧品直接使用於人體皮膚上,外表美麗、保持清潔、補充營養等為一般的效果。
我們知道化粧品分為日常基礎保養品、化粧品及重點部位保養品。
最近中國的外資化粧品牌傾力研發添加及天然原料配方的化粧品。
其中具有生物活性的細胞因子成份特別引人注目。
皮膚變美是由於細胞的再生、營養、代謝等作用獲得平衡。
hEGF是一種人體細胞因子,存在於粘膜、唾液、皮膚中。
其作用機理是當體內K+和糖等低分子物大量進入細胞內,糖酵解量增大,RNA與蛋白質合成增多,
2小時後,hEGF開始促進DNA合成。由此刺激細胞分裂、增殖與分化。
一旦DNA開始合成後,就算沒有hEGF也不會對其造成影響。因此,只有使用含有hEGF的美容乳液,也能定時為皮膚補充hEGF,增強DNA合成、細胞代謝功能,恢復水嫩豐澤的肌膚。
Hegf可對細胞進行修復與調節,補充細胞營養,改善或更新其組成和代謝功能,加速新舊細胞轉換,永保年輕有彈性的肌膚。
此外,hEGF也可預防青春痘與疹子。由於hEGF加速新陳代謝可淡化雀斑與黑斑。
將hEGF應用在保養品中將其效用最大化,增進皮膚的新陳代謝,可說是有效的保養品。
若與玻尿酸一起併用,效果倍增。
因為hEGF最主要的功效是促進RNA、DNA、蛋白質的合成。
玻尿酸具有優秀的保濕性,可維持細胞一定的保水性。
如此一來,可取得細胞液與細胞間液中各種營養物質及無機鹽濃度的平衡,合成時能提供必要的養份及最適合的環境與條件,以利合成過程。
h-EGF 細胞再生作用過程
結合表皮細胞內的特定受體。
↓
細胞信號傳達、調節表皮細胞濃度、酸鹼度及離子平衡,催化多種代謝酶系統,促進蛋白質合成及基因複製。
↓
複製DNA及促進細胞增殖分化。
化粧品中添加hEGF成分
化粧品中添加hEGF成分的情況下,了解其正確的使用方法是重要的。
為了能夠完全發揮hEGF的效能,必須避免降低hEGF的活性化。
無法在原狀態下添加hEGF乾燥粉末。需以10萬倍的蒸留水或生理食鹽水稀釋EGF,並低溫冷藏保存。
暫時保存則不需添加防腐劑,若為長期保存則需添加。
hEGF可耐熱,即使在60~80℃的環境下放置1小時,對其活化性毫無影響。