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靶點研究 - 敏感皮膚的痛癢感受器-TRPV1

2022-12-09 15:23:05 湃肽市場部 2241
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近年來,人們對“敏感肌膚”的關注度不斷增加,“敏感肌膚”成為人們熱議的話題。研究發(fā)現(xiàn)敏感肌的形成與痛癢感受器TRPV1有著明確的相關性,在受到外界刺激時,皮膚就會產(chǎn)生疼痛、灼熱及瘙癢感。那么什么是TRPV1?它在皮膚中表達及作用是什么?我們該如何針對TRPV1?今天小編就詳細為大家揭開皮膚痛癢感受器-TRPV1的神秘面紗。

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01

敏感肌以及影響因素

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關于敏感肌的定義尚無統(tǒng)一定論,一般認為皮膚敏感需區(qū)別于皮膚刺激和皮膚過敏,無明顯的臨床病理狀態(tài)和非特異性以及特異性免疫反應表現(xiàn),可認為是一種對外界環(huán)境變化和使用的護理產(chǎn)品時表現(xiàn)為不耐受的皮膚狀態(tài)。敏感肌伴有皮膚緊繃感、刺痛感,短時間的灼燒感,持續(xù)性的癢感等主觀感受,或伴有毛細血管擴張、潮紅以及紅斑,脫屑干燥等客觀現(xiàn)象,容易受溫度變化、紫外線、粉塵等外界刺激的影響[1]。

敏感肌的誘發(fā)因素有很多,可分為外源性因素(環(huán)境、生活方式、化學物質(zhì))和內(nèi)在因素(內(nèi)分泌、基因遺傳、疾病以及生理周期)。特別值得注意的是,敏感肌人群在季節(jié)更替時往往更容易出現(xiàn)皮膚缺水干燥、發(fā)紅瘙癢等問題。另外,使用不恰當?shù)钠つw護理手段,例如自行“刷酸”、“灌膚”、濫用護膚品、使用不合格產(chǎn)品等,也是形成敏感肌的主要因素之一。

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02

敏感肌的發(fā)生機制 

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敏感肌的成因復雜,其形成機制尚不明晰。目前研究中涉及的成因有皮膚屏障功能受損、表皮存在炎癥狀態(tài)、皮膚感受神經(jīng)系統(tǒng)異常,而這些成因往往相互促進累及,導致敏感肌膚問題陷入不良循環(huán),不易轉變?yōu)檎Fつw。另外,敏感肌人群的皮膚微生物群往往存在異常,有害菌群過度繁殖以及其信息分子過度表達會破壞皮膚屏障、引起皮膚炎癥,這會加劇皮膚的敏感程度[2]

敏感肌的形成與表皮內(nèi)神經(jīng)纖維尤其是參與疼痛、瘙癢和溫度感知的纖維有關。一方面,皮膚屏障損壞促使皮膚神經(jīng)纖維末梢得不到充分保護甚至暴露在刺激物環(huán)境中,從而引起皮膚感覺反應增強,另一方面,這些表皮內(nèi)神經(jīng)纖維的密度增加可能會促進痛覺超敏。有研究表明敏感皮膚神經(jīng)纖維密度先天性較高或后天性增高的人群會使其比正常皮膚更容易產(chǎn)生灼熱、刺痛、瘙癢的感覺,這也是部分人群皮膚屏障功能完整卻表現(xiàn)為肌膚敏感的主要原因[3]。

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敏感肌膚產(chǎn)生機制示意圖[1]

那么我們是如何感到熱、痛、癢呢?這就和我們體內(nèi)的一種辣椒素受體——TRPV1有關。


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03

TRPV1的發(fā)現(xiàn)

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19世紀初研究者發(fā)現(xiàn)辣椒中活性物質(zhì)之一辣椒素(CAP)可刺激哺乳動物皮膚或使粘膜產(chǎn)生灼燒感及疼痛感。1977年Jancso等發(fā)現(xiàn)大鼠被注射辣椒素會導致對辣椒素敏感的初級感覺神經(jīng)元的丟失。20世紀90年代初Szallasi等研究發(fā)現(xiàn)辣椒素敏感受體也會對其他與香草酸樣蛋白相關的分子做出反應。1997年Ca-terina等從感覺神經(jīng)元中首次克隆、分離出了第一個辣椒素敏感性受體,并命名為香草酸亞類型1受體(Vanilloid Receptor Subtype1,VR1) 。后通過對比基因序列,VR1被劃入TRP家族,命名為TRPV1[4]。

TRPV1 的發(fā)現(xiàn)是一個重大的里程碑,之后 David Julius 和 Ardem Patapoutian 各自獨立地使用薄荷醇鑒定了 TRPM8——一種能被寒冷激活的受體。他們還發(fā)現(xiàn)了與 TRPV1 和 TRPM8 相關的離子通道,以及發(fā)現(xiàn)它們可以被一系列不同的溫度激活。TRPV1 的發(fā)現(xiàn)為我們揭示了溫度差異是如何在神經(jīng)系統(tǒng)中誘發(fā)電信號的。憑借在「發(fā)現(xiàn)感知溫度和觸覺的受體」上的突出貢獻,David Julius 教授與Ardem Patapoutian 教授斬獲 2021 年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。

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2021年諾貝爾生理或醫(yī)學獎海報


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04

TRPV1的結構

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TRPV1由6個跨膜區(qū)域(TM1-TM6)和可變長度的N、C末端,以及TM5、TM6之間長的管孔形區(qū)域組成??缒^(qū)域又可分為兩個區(qū)域:傳感區(qū)域(TM1~TM4)和通道區(qū)域(TM5、TM6和環(huán)孔組成)。其中N末端包含3~4個連接蛋白,對于連接不同的胞質(zhì)蛋白有作用;C端包含了在信號傳導中起作用的磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸鹽(PIP2)結合位點和鈣離子/鈣調(diào)節(jié)蛋白結合位點。N和C末端還都含有磷酸激酶的磷酸化位點。這些亞基聚集成四聚體,組成允許鈣離子通過的非選擇性陽離子通道[5]

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TRPV1 受體關鍵結構特征的示意圖[6]


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05

TRPV1的作用機制

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瞬時受體電位通道蛋白(Transient Receptor Potential , TRP)家族由一類特殊的陽離子通道蛋白家族組成,在感覺生理中有著極其重要的作用。TRP 是感受體系中的門控分子,是外部環(huán)境與神經(jīng)系統(tǒng)之間的中介,可以將熱刺激、化學刺激以及機械刺激轉換為內(nèi)向電流[7]

TRPV1屬于瞬時受體電位 ( transient receptor potential,TRP) 蛋白家族,是一種非選擇性陽離子通道,對鈣離子具有高通透性。該通道蛋白主要分布于哺乳動物角質(zhì)形成細胞及外周C類神經(jīng)纖維,除了對熱和多種化學刺激敏感外[8],還可以調(diào)節(jié)角質(zhì)形成細胞的增殖、分化與凋亡,參與多項皮膚生理活動,并與多種皮膚疾病密切關聯(lián)。

TRPV1 不僅可以被43℃以上的熱刺激及pH的變化所激活,還可被辣椒素(capsaicin)等化學物質(zhì)激活,從而引起感受神經(jīng)元的Ca2+內(nèi)流,并伴隨某些興奮性氨基酸及神經(jīng)肽的釋放[4]。

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06

TRPV1在皮膚中表達及作用

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2001年Denda等首次在人類皮膚表皮角質(zhì)形成細胞(KeratinoCytes,KC)中發(fā)現(xiàn)TRPV1的表達。TRPV1可高效介導Ca2+流入胞內(nèi),而Ca2+的動態(tài)平衡對維持KC(角質(zhì)形成細胞)的自身穩(wěn)定有重要作用,細胞內(nèi)Ca2+的濃度升高會促進KC的分化并抑制KC增殖。

TRPV1的激活在促進KC的極化和遷移過程中也起到重要作用。從而提示TRPV1可介導皮膚中多種生理及病理活動。此后研究發(fā)現(xiàn)TRPV1也表達在表皮附屬器毛囊KC、皮脂腺細胞、真皮成纖維細胞、樹突狀細胞、肥大細胞、 真皮血管內(nèi)皮細胞等多種細胞的包膜上。

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感覺神經(jīng)和瞬時受體電位陽離子通道(TRPV1)在皮膚的表達和定位[9]

TRPV1在廣泛表達于Aδ-纖維及C-型纖維等皮膚感覺神經(jīng)纖維上,激活感覺神經(jīng)元上TRPV1,可產(chǎn)生疼痛、灼熱及瘙癢感,并引起P物質(zhì)(Substance P,SP)和降鈣素基因相關肽(Calcitonin Gene Related Peptide,CGRP)等促炎介質(zhì)的釋放,介導神經(jīng)源性的炎癥,最終導致多種皮膚病和瘙癢癥的發(fā)生。

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敏感性皮膚的神經(jīng)元機制[10]

因此,TRPV1作為各種刺激的整合器在瘙癢、疼痛及皮膚神經(jīng)源性炎癥發(fā)生上發(fā)揮重要作用。


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07

ZPC?Anti-allergy074S

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想要拯救敏感皮膚,修護健康的皮膚屏障是基礎,更關鍵的是要抑制住敏感肌“開關”——TRPV1,這樣才能從源頭上改善敏感肌的刺痛、瘙癢等即時不適感,還可以減輕紅斑與炎癥、加速屏障修護。

目前對于抑制TRPV1受體的成分研究廣泛,而在大量活性多肽功效成分中,ZPC?Anti-allergy074S 抗敏修復肽對于抑制過度表達的TRPV1效用明顯。實驗發(fā)現(xiàn),0.1%抗敏修復肽能夠有效抑制TRPV1蛋白形成,且明顯優(yōu)于市售抗敏劑的TRPV1蛋白抑制作用。

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同時,針對敏感肌的產(chǎn)品也有棕櫚酰三肽-8、棕櫚酰四肽-7,它們都具有出色的抗敏舒緩作用,能抑制住敏感肌“開關”,做到從源頭降敏。此外,護膚步驟上也需要盡量精簡,最好不要再疊加過多的程序,盡可能修護肌膚屏障,才能讓皮膚盡早重回水嫩、健康的狀態(tài)。


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08

總結與拓展 

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TRPV1作為一種在周圍神經(jīng)系統(tǒng)中廣泛分布的多相感受器,可以直接或間接被各種配體激活,引起細胞內(nèi)Ca2+升高,觸發(fā)動作電位,傳遞傷害性信號。同時,TRPV1的激活還伴隨著細胞內(nèi)一系列信號通路的激活,引起廣泛的細胞生物學效應,促進相應的生理和病理功能調(diào)節(jié)。

在護膚領域,TRPV1和皮膚的灼熱、刺激、敏感、疼痛都有著密切關系。作為一種刺激性靶點,它在敏感性皮膚和炎癥反應中扮演著重要角色。TRPV1可激活感覺神經(jīng)末梢,導致灼燒感和瘙癢感,同時延緩皮膚屏障修復,是引起皮膚不適的一個重要通路[11]。TRPV1存在于感覺神經(jīng)末梢,也存在于皮膚細胞中,如角質(zhì)形成細胞、成纖維細胞、肥大細胞和真皮毛細血管的內(nèi)皮細胞中,并對多種物理和化學刺激原敏感。因此,以TRPV1或其作用通路為靶點開發(fā)皮膚舒緩和修護類功效的產(chǎn)品具有重要的應用價值。

研究還發(fā)現(xiàn),TRPV1可能也介導了紫外線誘導的角質(zhì)形成細胞中MMP-1的表達等[9]。目前市場上也出現(xiàn)了專門針對TRPV1受體的拮抗劑,用來緩解因為TRPV1被激發(fā)引起的皮膚不適感,也是目前化妝品原料和產(chǎn)品的開發(fā)熱點。期待未來出現(xiàn)更多的研究,為推動TRPV1在敏感性皮膚治療中的美容應用提供更多的證據(jù)。


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09

湃肽 高技術壁壘的多肽合成研發(fā)平臺

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浙江湃肽生物股份有限公司成立于2015年,是一家具有央企背景,以“醫(yī)藥多肽”產(chǎn)品研發(fā)及生產(chǎn)為主的國家級高新技術企業(yè),也是唯一一家國家級“專精特新”小巨人多肽生產(chǎn)企業(yè),設有浙江省博士后工作站和院士專家工作站,擁有全球領先的全固相合成多肽開發(fā)與生產(chǎn)工藝,多肽相關發(fā)明授權專利38項,是目前國內(nèi)專業(yè)提供多肽產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模較大,品種較全,科技含量較高的企業(yè)。

目前公司一期占地12.6畝,二期57.72畝,二期建成后將具備年產(chǎn)多肽原料1200KG 的生產(chǎn)能力,三期工程占地610畝,計劃年內(nèi)開工建設,將建成中國多肽產(chǎn)業(yè)園和多肽中央研究院,并通過不斷引進高層次人才、完善研發(fā)平臺、布局前瞻性技術等方式,提高企業(yè)整體核心競爭力,努力成為多肽行業(yè)方向標。

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參考文獻:

[1] 喻明英,許顯,任璐敏,等.敏感肌形成機制及抗敏感成分研究進展[J].日用化學品科學.2021,44(06).

[2] BíR T, SZLLóSI A I, TTH B, et al. TRP channels in the skin[J]. British Journal of Pharmacology, 2014, 171(10): 11-15.

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[4] Caterina MJ, Schumacher MA, Tominaga M, Rosen TA, Levine JD, Julius D. The capsaicin receptor:a heat-activated ion channel in the pain pathway[J]. Nature 1997;389:816–824. 

[5] 戴冬艷,張惠斌,錢海,黃文龍.治療疼痛新途徑:瞬時受體電位香草酸亞型1拮抗劑的研究進展[J].中國藥科大學學報. 2010(01).

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[11] Li D G, Du H Y, Gerhard S, et al. Inhibition of TRPV1 prevented skin irritancy induced by phenoxyethanol. A preliminary in vitro and in vivo study[J]. Int. J. Cosmet. Sci., 2017, 39: 11-16.


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