文/Leona
人人羨慕嬰兒般吹彈可破的皮膚,卻不知皮膚作為身體對外防御的第一層屏障,其中天然存在的皮膚脂質(zhì)神經(jīng)酰胺,可以防止皮膚水分流失,在皮膚表面形成一層防水屏障,讓肌膚年輕有活力。神經(jīng)酰胺能鎖住皮膚水分,促進(jìn)皮膚屏障自我修復(fù)及調(diào)控皮膚細(xì)胞,具有保濕美白、抗過敏及修復(fù)作用,被廣泛應(yīng)用于化妝品中。
皮膚作為身體對外防御的第一層屏障,即皮膚屏障,通常形象地用“磚墻—灰漿”結(jié)構(gòu)來描述。我們常將角質(zhì)層細(xì)胞比喻成“磚墻”,把皮膚脂質(zhì)比喻成“灰漿”。皮膚脂質(zhì)在皮膚屏障功能中占有重要地位,角質(zhì)層細(xì)胞間脂類一般在顆粒層上部合成,隨著角質(zhì)形成細(xì)胞的終末分化及死亡,表皮脂質(zhì)即形成復(fù)層板層膜結(jié)構(gòu)而填充于角質(zhì)層細(xì)胞之間,主要包括神經(jīng)酰胺、游離脂肪酸、膽固醇、角鯊烯、甘油三酯等,其中神經(jīng)酰胺約占50%。細(xì)胞間脂質(zhì)在從基底層向角質(zhì)層分化過程中脂質(zhì)成分發(fā)生了顯著變化,即極性脂類迅速減少,中性脂類逐漸增加,神經(jīng)酰胺、膽固醇及脂肪酸的含量都逐漸增多,起到防止體內(nèi)水分和電解質(zhì)的異常流失的作用,同時阻止有害物質(zhì)的侵入,起到維持機(jī)體穩(wěn)態(tài)的作用。
神經(jīng)酰胺是一種天然的皮膚脂質(zhì),它會在皮膚表面形成一層防水屏障,不僅能幫助皮膚鎖住水分,還能促進(jìn)皮膚屏障自我修復(fù)及調(diào)控皮膚細(xì)胞。初生嬰兒的皮膚往往裹著一層蠟質(zhì)一樣的物質(zhì)。這種物質(zhì)叫做胎脂,主要由神經(jīng)酰胺組成,可以防止皮膚水分流失。皮膚中神經(jīng)酰胺的分泌隨著年齡增長而減少,進(jìn)而引起皮膚干燥、皺紋以及其他皮膚炎癥。由于角質(zhì)層中神經(jīng)酰胺的多樣性,其在角質(zhì)層結(jié)構(gòu)及凝聚中具有獨(dú)特的性能,由此形成角質(zhì)層的皮膚屏障功能。人類的肌膚是弱酸性的,如果使用堿性潔面產(chǎn)品,會使神經(jīng)酰胺的層狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)紊亂,洗去皮脂、污垢的同時,肌膚的重要水潤成分—神經(jīng)酰胺也會一起流失。如果皮膚角質(zhì)層神經(jīng)酰胺含量下降,會導(dǎo)致皮膚角質(zhì)層鎖水功能降低,使皮膚表皮水分丟失量增加,出現(xiàn)干燥現(xiàn)象;同時,外界環(huán)境中的刺激因素和過敏原容易通過皮膚,引起皮膚炎癥反應(yīng),導(dǎo)致特異性皮炎的發(fā)生。屏障功能障礙和炎癥反應(yīng)是特異性皮炎患者主要的皮膚表現(xiàn),而皮膚屏障功能受損的主要原因之一是神經(jīng)酰胺的缺乏。研究證實(shí),神經(jīng)酰胺不僅能修復(fù)皮膚屏障功能,還能抑制炎性因子的生成,從而抑制炎癥反應(yīng),因此含神經(jīng)酰胺的保濕劑可以減少炎癥因子的表達(dá),降低經(jīng)表皮水分丟失量,增強(qiáng)皮膚的水合作用,減輕皮損的嚴(yán)重程度。
皮膚屏障功能障礙患者皮損中的神經(jīng)酰胺組成與正常皮膚中不同,前者神經(jīng)酰胺的總含量明顯減少,其中以神經(jīng)酰胺1、神經(jīng)酰胺3減少最為顯著,相反膽固醇含量明顯增加,神經(jīng)酰胺與膽固醇的比例發(fā)生變化可能是引起皮膚生理功能異常的原因。干燥皮損中,經(jīng)表皮失水率(transepidermal-waterloss,TEWL)與神經(jīng)酰胺3顯著相關(guān)。神經(jīng)酰胺鏈長度對皮膚屏障功能的影響至關(guān)重要,通常皮損中短鏈神經(jīng)酰胺水平顯著升高。因此短鏈神經(jīng)酰胺會使皮膚屏障功能障礙增強(qiáng),而長鏈神經(jīng)酰胺則會使皮膚屏障功能障礙減弱。臨床上常應(yīng)用神經(jīng)酰胺1、神經(jīng)酰胺2、神經(jīng)酰胺3治療皮膚屏障障礙相關(guān)皮膚病,如特異性皮炎等,因?yàn)樯窠?jīng)酰胺可通過增加皮膚的水合度,降低經(jīng)表皮失水率來修復(fù)受損的皮膚屏障功能。故神經(jīng)酰胺的質(zhì)變化會導(dǎo)致脂質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變,從而影響皮膚屏障功能,進(jìn)而引發(fā)相關(guān)皮膚病。
神經(jīng)酰胺結(jié)構(gòu)中有兩條疏水鏈:一條長鏈氨基醇(long-chain-base,LCB),又稱鞘氨醇,一條脂肪酸鏈(fatty-acid,-FA)。LCB中的氨基和FA中的羧基通過酰胺鍵連接而成,LCB鏈長一般為C18,表皮中組成神經(jīng)酰胺的FA鏈長一般為C24~C36。人角質(zhì)層中非酰基—神經(jīng)酰胺的脂肪酸部分的鏈長主要為C24~C30,酰基—神經(jīng)酰胺的鏈長為C30~C36,且含有奇數(shù)碳原子數(shù)脂肪酸的神經(jīng)酰胺水平在角質(zhì)層中較高(約占神經(jīng)酰胺總量的30 %)。神經(jīng)酰胺LCB碳鏈中的雙鍵位置、羥基數(shù)目不同。FA的碳鏈長度不同,所以神經(jīng)酰胺有不同種類,是結(jié)構(gòu)相似的一類物質(zhì)。神經(jīng)酰胺中的LCB分為神經(jīng)鞘氨醇(Sphingosine,S)、二氫鞘氨醇(dihydrosphingosine, DS)、植物鞘氨醇(phytosphingosine, P)和6-OH鞘氨醇(6-hydroxysphingosine, H)。FA分為非羥基脂肪酸(Nonhydroxyl-fatty-acid, N)、α-OH脂肪酸(α-hydroxylfattyacid, A)和ω-OH脂肪酸(ω-hydroxyl-fatty-acid, EO)。根據(jù)LCB和FA的兩兩不同結(jié)合,可將皮膚角質(zhì)層中神經(jīng)酰胺分為12個亞類,分別為Cer3(-CER-NP)、 Cer6(-CERNH)、 Cer8(-CER-AH)、 CER-NDS、 Cer5(-CER-AS)、 Cer7(-CER-AP)、 Cer2(-CER-NS)、 Cer1(-CER-EOS)、 Cer4-(-CER-EOH)、 CER-ADS、 Cer9(-CER-EOP) 和CER-EODS。除了這12種以外,也有文獻(xiàn)表明表皮中的神經(jīng)酰胺還有CER-NT、CER-1-OENS、CER-1-O-EAS這3種。各類型的神經(jīng)酰胺在角質(zhì)層中的神經(jīng)酰胺占比(見表1)。
表1 各類型的神經(jīng)酰胺在角質(zhì)層中神經(jīng)酰胺的占比
雖然在皮膚中存在中各種各樣的神經(jīng)酰胺,但是神經(jīng)酰胺應(yīng)用在化妝品中是有相關(guān)規(guī)定的。根據(jù)已使用化妝品原料名稱目錄(2015版),神經(jīng)酰胺在化妝品的應(yīng)用見表2。
表2 神經(jīng)酰胺在已使用化妝品原料名稱目錄(2015版)中的應(yīng)用
(續(xù)表)
皮膚含水量占體重的18%~20%,皮膚潤澤和彈性與表皮所含水分有密切關(guān)系,皮膚水分過量丟失會導(dǎo)致皮膚干燥,甚至皸裂。神經(jīng)酰胺具有很強(qiáng)的締合水分子能力,它通過在角質(zhì)層中形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)維持皮膚水分。因此,神經(jīng)酰胺具有保持皮膚水分作用。神經(jīng)酰胺有兩條長鏈烴基(一條是LCB中的碳鏈,一條是FA中的碳鏈),具有疏水性。LCB中的2~3個羥基基團(tuán)與FA和LCB結(jié)合部位的酰胺鍵具有親水性,這兩種性質(zhì)對其在角質(zhì)層的保水作用具有重要意義。神經(jīng)酰胺可明顯促進(jìn)絲聚合蛋白mRNA和蛋白的表達(dá)水平。絲聚合蛋白從顆粒層進(jìn)入角質(zhì)層時,經(jīng)過一系列酶水解轉(zhuǎn)化為多羧酸類物質(zhì),具有保濕功效。絲聚合蛋白不僅是重要的結(jié)構(gòu)蛋白,而且是保濕因子的主要來源。神經(jīng)酰胺與細(xì)胞表面蛋白質(zhì)通過酯鍵連接起到粘合細(xì)胞作用,這種相互之間的聯(lián)系被稱為“脂質(zhì)一細(xì)胞一蛋白質(zhì)”包裹物。導(dǎo)致皮膚干燥的主要原因是表皮角質(zhì)層中神經(jīng)酰胺含量減少,神經(jīng)酰胺含量高低與皮膚干燥程度直接相關(guān)。使用神經(jīng)酰胺可明顯增強(qiáng)角化細(xì)胞之間黏著力,改善皮膚干燥程度,減少皮膚脫屑現(xiàn)象。
倘若皮膚中的神經(jīng)酰胺充足,就足以抵擋外界對肌膚的刺激,但是缺少或沒有神經(jīng)酰胺,皮膚就會失去自身天然的防護(hù)作用,對外界物理、生物等所有傷害失去防御能力。比如,皮膚暴露在陽光下比較容易曬傷,天氣變冷易使肌膚發(fā)紅等。研究證明,神經(jīng)酰胺在皮膚屏障功能調(diào)控中起主導(dǎo)作用。神經(jīng)酰胺能幫助角質(zhì)層增厚,提升整個皮膚的耐受力,防護(hù)外界有害物質(zhì)侵入,減少皮膚敏感發(fā)生,并有修復(fù)紅血絲的作用。
神經(jīng)酰胺在表皮層是通過板層小體將葡萄糖基神經(jīng)酰胺分解再將其從顆粒層轉(zhuǎn)運(yùn)至角質(zhì)層,在此過程中ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)子超家族A12(ABCA12),可促進(jìn)葡萄糖基神經(jīng)酰胺在板層小體的聚集,并且有研究表明ABCA12缺失會導(dǎo)致丑角樣魚鱗病的發(fā)生。含有ω-OH的神經(jīng)酰胺能共價結(jié)合于角化細(xì)胞的角化包膜的內(nèi)披蛋白上,由此將脂質(zhì)基質(zhì)和角化細(xì)胞連接起來,增強(qiáng)皮膚的屏障功能,減少有害物質(zhì)通過毛孔、汗腺進(jìn)入皮膚,從而具有抗敏功效?;ㄍ豕纠闷溟_發(fā)的神經(jīng)酰胺類似物作用于乳酸刺激敏感的患者,4周后患者皮膚狀況均改善,敏感性下降,說明神經(jīng)酰胺具有較強(qiáng)的抗敏功效。
皮膚在衰老過程中,脂質(zhì)合成下降,角質(zhì)層中神經(jīng)酰胺含量減少。皮膚衰老特征表現(xiàn)為:皮膚干燥、脫屑、粗糙,失去光澤;皮膚角質(zhì)層變薄,皺紋增多,彈性下降。使用神經(jīng)酰胺能使表皮角質(zhì)層中神經(jīng)酰胺含量增高,可改善皮膚干燥、脫屑、粗糙等狀況。神經(jīng)酰胺能增加表皮角質(zhì)層厚度,提高皮膚持水能力,減少皺紋,增強(qiáng)皮膚彈性,延緩皮膚衰老。
神經(jīng)酰胺中的鞘氨醇碳鏈具有雙鍵,且有端位羥基,說明其易氧化使雙鍵斷裂,因此具有抗氧化的作用。有研究表明低濃度的神經(jīng)酰胺可刺激成纖維細(xì)胞增殖,并抑制基質(zhì)金屬蛋白酶的表達(dá),因此神經(jīng)酰胺有一定的抗衰老功效。研究表明水溶性神經(jīng)酰胺(小麥神經(jīng)酰胺+雙半乳糖基二酰甘油酯(DGDG))有三重抗衰老功效:一是通過降低水分流失保持表皮的水分;二是激活成纖維細(xì)胞的活性,產(chǎn)生膠原蛋白等物質(zhì);三是激活基質(zhì)金屬蛋白酶系列酶抑制劑(TIMP-1)的活性。來源于植物的水溶性神經(jīng)酰胺對于抑制人體白細(xì)胞彈性蛋白酶和膠原蛋白酶也有顯著作用,對抗衰老化妝品的研發(fā)有一定的指導(dǎo)意義。
雖然神經(jīng)酰胺具有優(yōu)異的保濕、抗炎抗敏、修復(fù)屏障、抗衰的功效,但其功效得以實(shí)現(xiàn)的重要前提是活性成分能有效穿透皮膚表層并在皮膚組織中高濃度富集和長時間滯留,即實(shí)現(xiàn)護(hù)膚活性成分的皮膚靶向輸送。
神經(jīng)酰胺為高結(jié)晶性物質(zhì),應(yīng)用于化妝品存在溶解度低、水分散性差、易結(jié)晶析出等問題,限制了其在化妝品中應(yīng)用。目前神經(jīng)酰胺在化妝品的應(yīng)用主要以脂質(zhì)體、微膠囊等形式應(yīng)用在化妝品中。
李霞等研究人員采用高壓勻質(zhì)技術(shù)制備了神經(jīng)酰胺ⅢB納米脂質(zhì)體,平均粒徑為71.7 nm,載藥量和包封率分別為2.3 %和95.9 %。相同神經(jīng)酰胺ⅢB質(zhì)量分?jǐn)?shù)的納米脂質(zhì)體霜劑與普通霜劑相比,前者24 小時皮膚滯留量提高了近6倍。比較了連續(xù)給藥40天前后小鼠皮膚的水合能力,結(jié)果顯示,神經(jīng)酰胺ⅢB納米脂質(zhì)體組小鼠皮膚水合能力較對照組有明顯提高,小鼠皮膚中總神經(jīng)酰胺質(zhì)量濃度高于對照組。
湖州浦瑞生物醫(yī)藥技術(shù)有限公司納米神經(jīng)酰胺(Nanoactive Repair)是一種新型的神經(jīng)酰胺納米脂質(zhì)體制劑(NanoLiposomal Repair)。以結(jié)構(gòu)與天然神經(jīng)酰胺結(jié)構(gòu)相似的一種新型的合成神經(jīng)酰胺為原料,采用納米傳輸系統(tǒng)(NDS)開發(fā)的粒徑小于30 nm納米類神經(jīng)酰胺,很好地解決了溶解性和適用性問題,使其穩(wěn)定包裹于納米載體之中,與磷脂、膽固醇以及硬脂酸等皮膚天然角質(zhì)層組份協(xié)同作用,修復(fù)屏障。
康立峰等研究人員采用高壓均質(zhì)法,用保濕劑將神經(jīng)酰胺—多膚皮膚修復(fù)劑包裹,制成納米凝膠微囊;所述納米凝膠微囊為雙層結(jié)構(gòu),中心為所述神經(jīng)酰胺—多膚皮膚修復(fù)劑,外層為所述保濕劑。納米凝膠微囊的平均粒徑為50 ~200nm。
韓國原料公司斗山采用先進(jìn)的固體脂質(zhì)顆?;⊿LP)技術(shù),開發(fā)了DS-Hydroceramide 50,有效地解決常規(guī)神經(jīng)酰胺溶解性差和再結(jié)晶的問題。DSHydroceramide 50易于添加到各類化妝品中,與傳統(tǒng)的神經(jīng)酰胺產(chǎn)品相比,具有更好的皮膚滲透性和保濕效果,可以明顯提高肌膚的水潤度,增強(qiáng)皮膚的天然屏障功能。
表3 市面上含神經(jīng)酰胺的常見產(chǎn)品
神經(jīng)酰胺在皮膚屏障修復(fù)或敏感肌膚處理產(chǎn)品中的應(yīng)用,遵循的思路有兩種方向:一種是模仿皮膚脂質(zhì)的構(gòu)成—神經(jīng)酰胺、游離脂肪酸、膽固醇,從而補(bǔ)充皮膚中流失的脂質(zhì);另一種是神經(jīng)酰胺與其他功效成分復(fù)配,從而達(dá)到復(fù)合效果。如保濕成分(透明質(zhì)酸、葡聚糖)、抗炎(紅沒藥醇、馬齒莧提取物)、抗衰成分(多肽)、美白成分(煙酰胺、維生素C)等。表3列舉了市面上含神經(jīng)酰胺的常見產(chǎn)品。