多肽合成

生物活性肽

自然界中大多数化学，生物学和进化过程在一定程度上受特定氨基酸序列的调控。转录这些相互作用的肽的能力以及诱导小片段，稳定和合成的肽的生物学活性已经在皮肤病学和皮肤护理中创造了新的分子应用。例如，它可以用于感染，色素沉着，细胞增殖和分化，血管生成，遗传免疫和细胞外基质合成。

皮肤完整性的形成和维持

皮肤分为三层：表皮，真皮和皮下组织。表皮和真皮被基底膜分开，基底膜富含细胞外基质蛋白（ECM），包括胶原蛋白，表蛋白，层粘连蛋白，纤连蛋白，弹性蛋白，巢蛋白和硫酸肝素蛋白聚糖。 ECM充当细胞与细胞相互作用的媒介，以将细胞连接至器官。在细胞增殖和血管生成的过程中，ECM指导细胞增殖和分化。

包括胶原蛋白和弹性蛋白在内的皮肤基质参与血管生成和神经系统。最大的ECM纤维分子组是胶原蛋白家族，其中包含16种以上不同类型的胶原蛋白。真皮基质中的胶原蛋白主要由I型胶原蛋白（80-85％）和III型胶原蛋白（8-11％）组成，它们均为纤维状或棒状。这些纤维状胶原分子控制皮肤的硬度，并通过头到尾连接形成微纤维。胶原蛋白分子互相交叉形成纤维，以增加皮肤连接的强度和稳定性。

ECM不仅为皮肤提供结构支持，而且还会影响细胞活性，例如细胞分化和增殖。这些功能大多数都通过膜受体将信号传递给细胞。一些信号转导分子是ECM中的大分子通过蛋白质降解产生的可溶性肽，称为“基质酶”

基质酶

已经发现了两种基质酶：天然基质酶信号直接来自细胞外环境，另一种基质酶，潜在基质酶，需要在蛋白质降解后显示配体或从降解的ECM蛋白释放配体。作为衍生自ECM的配体域，基质酶和潜在基质酶与细胞受体（例如生长因子受体）结合。

不产生胶原蛋白的ECM蛋白包括层粘连蛋白，纤连蛋白和结合粘蛋白。结合粘蛋白C和层粘连蛋白5含有表皮生长因子（EGF）-类似的重复序列。与粘蛋白C的EGF样片段结合可以诱导有丝分裂和EGFR磷酸化。层粘连蛋白5的EGF样片段可以充当由基质金属蛋白酶-2（MMP-2）降解细胞外基质而衍生的配体。

在某些情况下，例如黑色素瘤，胶原蛋白，弹性蛋白，核心蛋白多糖和层粘连蛋白-1中的其他基质酶可以促进趋化性，有丝分裂和转移。与传统的生长因子不同，这些独立的基质酶结构域具有相对较低的亲和力和多重效能。 2004年的一项研究表明，ECM组件包含与受体酪氨酸激酶途径相互作用的域。这些受体酪氨酸激酶是细胞反应的强大介体，例如在细胞增殖，迁移，分化和再分化中起重要作用。

合成的纤维状胶原用作前肽。合成后，它包含N-末端和C-末端，其被特异性肽酶切断。田纳西大学的研究证实，含有I型胶原蛋白前体的小肽是kttks的前体。 Kttks可以促进胶原蛋白和纤连蛋白的产生。该肽证明ECM由成纤维细胞产生。该肽还以剂量和时间依赖性方式促进I型胶原，III型胶原和纤连蛋白。

弹性纤维是细胞外基质的重要组成部分，其由微纤维和机械弹性蛋白组成。弹性蛋白在疏水区具有独特的重复序列。 VGVAPG是人，牛和猪弹性蛋白分子中的六肽重复序列。弹性蛋白酶介导的弹性蛋白片段的弹性组织释放被称为弹性解离。弹性解离在许多正常细胞和变形细胞中显示出广泛的生物学效应。弹性离解对成纤维细胞，巨噬细胞，单核细胞和嗜中性粒细胞具有良好的趋化性。这也加速了细胞周期并诱导了从癌细胞和基质细胞释放蛋白水解酶。

弹性蛋白分子的趋化位点已被证实含有xgxxpg序列。 xgxxpg序列在微纤维蛋白-1，纤维蛋白-2，纤维蛋白-3，纤连蛋白，层粘连蛋白，一些结合蛋白和胶原蛋白中也有多个位点。

弹性蛋白肽的最佳序列是VGVAPG，这主要是由于其趋化性和MMP的上调。体内实验表明，弹性蛋白衍生的肽促进人皮肤成纤维细胞的生长并加速血管生成。体外研究表明，该肽刺激人血管和微血管的发育，促进基质中内皮细胞的增殖以及皮肤创伤期间的细胞迁移。弹性蛋白衍生物的作用归因于金属酶1mmp-1和金属酶2mmp-2的上调，其发生在mRNA转录水平和蛋白质翻译水平。

生物活性肽的小片段可促进皮肤伤口愈合，并已应用于皮肤病学。洛伦·皮卡特（Loren pickart）博士在1970年指出了人血浆中GHK的铜结合位点。这项研究显示了活性肽在急性和慢性伤口愈合中的临床优势。

GHK肽显示出与二价Cu的强结合力，它们可以形成GHK Cu络合物。 GHK Cu最初被认为是分化细胞生长因子。随后，已经报道了GHK Cu的许多其他生物活性。 GHK Cu已成为伤口愈合的有效激动剂。它是单核细胞和巨噬细胞的强大趋化因子。 GHK Cu刺激神经组织和血管生成，并促进不同细胞外基质成分的表达。研究表明，将GHK Cu注入创面可以加速创面愈合。临床试验表明，GHK铜治疗可显着促进糖尿病溃疡的愈合。通过调节MMP的表达，伤口愈合和重塑也得到增强。

结论是循环中一定比例的GHK可能来自ECM结合蛋白SPARC。该蛋白在组织生长和重塑期间由内皮细胞表达，并特异性产生GHK序列。

先天性免疫

基质酶的产生和释放通常是由多种因素引起的皮肤损伤引起的。但是，对于受伤的身体，免疫系统将及时激活以快速响应。尽管以前认为皮肤是无活性的物理屏障-仅通过阻止病原体的入侵而不参与集体的主动免疫-现在很明显，皮肤可以通过发起免疫反应来保护免受伤害。宿主核浸润细胞通过合成和分泌小肽来修复皮肤直至愈合，从而发挥广泛的生物学功能。

人体皮肤包含两种主要的遗传免疫肽：β-免疫肽和LL-37。 β-免疫肽是一种富含半胱氨酸的肽，由36-42个氨基酸组成，并通过三个二硫键连接。在人类皮肤和培养的角质形成细胞中均发现了该肽。唯一的内源性LL-37仅在人类中发现。发现LL-37（hCAP-18）的前体以高浓度存在于嗜中性粒细胞中，并在免疫反应过程中通过脱粒作用释放到循环系统中。

在身体受伤的早期，遗传免疫肽可以迅速募集并激活抗原呈递细胞。 β-免疫肽和LL-37在许多细胞和细胞因子的激活中起趋化作用。动物模型实验表明，内源性LL-37可以刺激愈合皮肤中的血管和上皮细胞再生。该肽可以治愈伤口，因为表皮生长因子受体（EGFR）诱导角质形成细胞迁移。发现LL-37的修复作用是由表皮生长因子受体介导的。

与其他非抗菌基因免疫肽如hb-107（抗菌肽B衍生物）相比，基因免疫肽在加速皮肤修复中的功能得到了证实。与无序肽相比，遗传免疫肽具有64％的修复功能。该肽的亚基和亚基已显示出有助于伤口愈合的特性。棕榈酰六肽-6（一种基于遗传免疫肽的肽）可以有效刺激成纤维细胞增殖和连接，胶原蛋白合成和细胞迁移。它是市场上有效的除皱护肤产品。基因免疫肽及其片段具有广阔的应用前景。

出汗通过分泌人汗腺抗菌肽及其蛋白质衍生物来保护皮肤表面，而正常人皮肤表皮则表达人β-免疫肽（HBDS）和LL-37以及中性粒细胞释放颗粒蛋白。在细菌蛋白分子的刺激下，淋巴细胞和单核细胞可以促进表皮中HBDS的表达。这些肽及其衍生物具有光谱抗菌活性，并且对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有协同作用。体内研究表明，具有不同切割位点的LL-37的抗白色念珠菌活性优于全长LL-37。

LL-37基因敲除小鼠的皮肤更易感染金黄色葡萄球菌，但转基因PR-39小鼠对同一种病原体的抵抗力比正常小鼠强。首次发现患有bd-ll-37和多汗症的患者更易患该病。在美国1500万特应性皮炎患者中，其中90％长期感染了金黄色葡萄球菌。它将为外部治疗带来更多的好处，将基因免疫肽恢复到正常水平。

炎症通常是由细菌入侵皮肤引起的，主要是革兰氏阴性菌释放脂多糖，革兰氏阳性菌G +释放脂蛋白酸。遗传免疫肽（例如LL-37和β-免疫肽）可以结合并中和细菌片段，包括脂多糖和脂蛋白酸，以进行免疫反应并下调炎症细胞因子的表达。颗粒溶素衍生肽可抑制痤疮丙酸杆菌诱导的炎症因子的分泌。能够结合脂磷壁酸的合成肽可以有效抑制痤疮。

据报道，LL-37家族的上调改善了抗紫外线功能。过度暴露于阳光下是皮肤红斑，浮肿，免疫抑制，皮肤老化和癌症的重要原因。已知UVB会引起急性炎症和表皮非黑素瘤。暴露于UVA（300-400nm）和UVB（280-315nm）的个体显示出LL-37前体（hCAP-18）的转录RNA增加和VD受体表达增加。低剂量的UVB辐射抑制了角质形成细胞的增殖并刺激了细胞的成熟。皮肤对微生物的抗性功能缺陷主要是由于抑制局部适应性免疫反应所致，可以通过刺激抗微生物肽的表达来弥补。这提供了诸如LL-37之类的肽的潜在应用来抵抗UV辐射损伤。

色素形成

发现在皮肤和培养的细胞中，紫外线辐射刺激人表皮色素产生细胞的黑色素沉积。黑色素的合成和分布有助于皮肤和头发的颜色。但是，表皮中黑色素合成的增加会使肤色变深并影响美观。黑色素在哺乳动物黑素细胞中合成，并受酪氨酸酶调节。有证据表明，黑皮质素-1受体（mc1-r）在皮肤色素沉着中起关键作用。黑皮质素肽（a-MSH）与mc1-r的结合将激活腺苷酸环化酶（腺苷酸环化酶），然后增加细胞内cAMP。增加的阵营进一步激活蛋白激酶C（PKC），并最终通过PKC激活酪氨酸酶。

可用作mc1-r激动剂的A-MSH类似物可用作抗皮肤癌药。事实证明，四肽ac-his-d-phe-arg-trp-nh2（a-MSH类似物）在刺激黑色素生成，减少氧化作用和增强黑色素细胞中黑色素DNA合成方面比a-MSH更有效，从而避免了紫外线辐射损伤。

皮肤角质形成细胞也表达色素生成因子。角质形成细胞蛋白酶激活受体2（PAR-2）对黑素细胞向角质形成细胞的迁移有影响。 Sligrl是一种PAR-2激活肽，可以增强黑色素细胞对黑色素的摄取。相反，人同源破伤风信号蛋白敲除了a-MSH在mc1-r处的结合位点，从而抑制了a-MSH对人黑素细胞的作用。小鼠黑素细胞的重组疗法是通过信号蛋白阻断α-MSH对camp的刺激，从而阻止酪氨酸酶活性和细胞增殖。

黑色素的形成受许多因素影响。在黑色素细胞中，蛋白激酶C-β亚基（PKC-β）与黑色素密切相关，并可以通过激活酪氨酸酶来调节黑色素的合成。结果表明，长期服用佛波酯可显着降低人黑色素细胞和小鼠S91黑色素瘤细胞的基础黑色素水平和酪氨酸酶活性。 DNA克隆对酪氨酸酶的互补序列分析表明，在PKC-β磷酸化位点有11个氨基酸与酪氨酸酶C片段结合。如果模拟酪氨酸酶与PKC-β结合的11个氨基酸竞争性地结合到该位点，它将导致被PKC-β激活的酪氨酸酶的磷酸化。这些结果表明，抑制PKC-β的肽的合成可能会使皮肤和头发变白。

另一种方法是通过抑制酪氨酸酶来开发具有抑制作用的多种化学产品。但是，很少有肽可以结合天然酪氨酸酶。尽管Pro Val Pro Tyr是一种早期发现的循环肽，是酪氨酸酶抑制剂，但对黑色素过度合成没有明显作用。曲酸是许多化合物中最有效的人酪氨酸酶抑制剂，已被用于许多化妆品中。曲酸和肽的组合改善了酪氨酸酶对曲酸的抑制作用。最好的曲酸复合物曲酸FWY是单独曲酸的酪氨酸酶抑制作用的100倍。此外，其储存稳定性几乎是曲酸的15倍，其毒性远低于曲酸。

乙酰胆碱转运

研究表明，皮肤神经系统调节皮肤的生理和病理状况，包括细胞生长和分化，免疫力和炎症以及组织修复。皮肤神经纤维和炎性细胞均可通过神经递质激活靶细胞的特异性受体。神经递质通过内吞作用和细胞外分泌发挥作用。神经泡靶细胞膜融合的关键步骤是形成大量的n-乙基马来酰胺敏感因子附着蛋白受体（SNARE）。

SNARE蛋白复合物参与许多从囊泡突出的神经元的分泌过程。自主神经系统分泌皮肤神经递质，包括儿茶酚胺和乙酰胆碱等经典神经递质。乙酰胆碱可以储存在大小不一的小泡中，当受到某些电刺激刺激时可以迅速释放。 A型肉毒杆菌毒素（Botox）通过特异性阻断神经肌肉接头处乙酰胆碱的释放而引起肌肉麻痹。毒素结合到细胞膜上，并通过钙和pH依赖性转运进入细胞，以温度和锌依赖性方式阻断圈套位。

必须密切观察A型肉毒杆菌毒素的治疗，因为该毒素是迄今为止发现的最具毒性的毒素。为了突破毒性极限，使用小分子肽模拟A型肉毒杆菌毒素引起了极大的兴趣。从这个角度来看，合成肽模拟了SNAP-25氨基酸序列，并显示出对神经分泌活性的特异性抑制。为了更容易地穿透细胞膜，人们正在追求新的和较短的肽。

来源于snap-25n末端区域的六肽（ac-eemqrr-nh2）干扰SNARE三元复合物的结合并抑制Ca依赖的儿茶酚胺从铬细胞释放。该六肽（乙酰基六肽-3）在阿奇瑞林之后上市。尽管已证实阿奇瑞林的作用较弱，但临床研究表明，连续使用30天后，含10％的agirelin抗皱霜可减少30％。这些研究表明，六肽是一种生物安全的除皱化妆品。

生物活性肽的另一个来源是来自有毒生物的神经毒素，可以使交流麻痹。来自瓦格勒毒液的Waglerin-1毒液是一种22个氨基酸的肽，可选择性结合乙酰胆碱受体（nachps）。合成的三肽可模仿Waglerin – 1的功能，最近已被市场称为Syn-ake，可通过抑制肌肉收缩来减少皱纹的形成。 Syn-ake作用于突触后膜，是可逆的nAChR拮抗剂。 Syn-ake通过与nachp的小亚基结合来抑制肌肉收缩，从而防止乙酰胆碱与受体结合。在未来几年中，许多神经递质将被合成并与封闭的生物肽一起使用。

炎症

化妆品工业通常将炎症视为化妆品对皮肤的副作用。人肾上腺分泌的脱氢表雄酮（DHEA）具有广泛的治疗用途，包括减缓衰老。尽管老年时DHEA的分泌减少，但DHEA在该年龄组中的互补作用仍有待确认。 DHEA还可以加速伤口愈合并减少炎性细胞分泌的IL-6。

首先在1990年代描述的整联蛋白肽是调节细胞因子水平的免疫球蛋白，干扰素和生长因子。 Rigin是该家族的一个亚组，衍生自下调IL-6的免疫球蛋白G。类似的肽棕榈酰四肽（pal-gqpr）由法国的sederma公司生产和销售，其商品名为rigin。该肽通过下调IL-6抑制炎症，使皮肤更紧致，更光滑，更有弹性。

血管紧张素转换酶抑制剂

已证明许多二肽和三肽是有效的血管紧张素转化酶（ACE）抑制剂。强大的抑制剂之一是大众，它可以降低血压。 ACE抑制剂可抑制血管紧张素I向血管紧张素II的转化。大众肽已经由法国的sederma公司生产和销售。

积极应用化妆品

人口老龄化使人们对生物活性护肤产品的追求增加。消费者对产品技术和活动理论的需求也在增长。这将导致专注于活性产品的科学基础。该产品的主要功能是减少皱纹，使皮肤光滑并减轻斑点。经过科学的描述，可以更充分地理解这些肽的作用，并且活性肽将受到更多人的青睐。

化妆品中生物活性肽的相容性和稳定性表明该肽是否可以活性形式存在。与其他成分的结合可能会抑制从产品中释放或可能阻止肽以活性形式释放。如果处方肽可以显示出理想的活性，则可以达到化妆品的理想效果。

人体皮肤具有独特的特性，最重要的是作为生理和化学屏障。传统上，分子量大于500的分子无法穿透皮肤，尤其是角质层。更多研究表明，这种观点是不科学的，特别是在皮肤干燥和老年皮肤中。有了新的，更具渗透性的肽，甚至更大的分子也可以很好地穿透皮肤。

生物活性肽在化妆品行业的应用使我们看到了更广阔的应用前景。在该领域，成本效益比是关键，成本，肽浓度和产量，稳定性和生物活性之间的平衡将是肽产品成功的关键因素。

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