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M6P,化学名称甘露糖-6-磷酸,在化妆品的中文标准INCI为甘露糖磷酸酯钠,本身属于糖代谢的其中一个产物,也积极参与能量代谢、脂肪代谢等多种代谢途径。甘露糖-6-磷酸受体作为溶酶体表面唯一的糖基受体,从20世纪50年代左右研究溶酶体开始(发现溶酶体和自噬的科学家也获得了诺贝尔学奖),M6P也随着它的作用进入了研究人的视线,溶酶体通过内吞和吞噬作用在细胞外物质的降解和循环以及通过自噬在细胞内物质中起着关键作用,参与清除潜在有毒细胞废物、炎症、凋亡和细胞信号调节等过程,成为治疗部分疾病的靶向细胞结构之一。因此,优然生物研究了M6P在化妆品的主要应用方向包括线粒体和溶酶体,涉及到的主要功能就是参与细胞能量代谢及自噬,最终实现对于皮肤衰老的改善效果。
M6P研发的初衷:自研己糖激酶降低生产成本
M6P的结构如右图所示,为甘露糖在6位上链接了一个磷酸键,常规的合成方式都需要使用甘露糖和ATP(三磷酸腺苷)在己糖激酶的作用下生物合成M6P。其中ATP和己糖激酶都是属于稳定性较差且造价高昂的材料,北京化工大学生命科学院针对这一问题进行研究实验后,通过基因改造工程菌得到特定的己糖激酶,并且以普通磷酸盐替代了原有的ATP,从而一定程度上降低了M6P的成本。
作用机理和靶点
参与能量代谢并直接供能
甘露糖-6-磷酸通过磷酸甘露糖异构酶转化为果糖-6-磷酸,并进入到糖酵解途径。经由糖酵解途径,1分子甘露糖-6-磷酸可生成3分子ATP和2分子NADH。相对于葡萄糖起始的正常糖酵解途径,M6P由于本身具有一个磷酸键,所以可以少消耗1分子ATP。
甘露糖-6-磷酸本身作为参与糖代谢的其中一个转化产物,能参与多条以糖为主要供能的路径,仅以糖酵解途径作为能量代谢的一个例子,M6P经过异构酶转化为果糖-6-磷酸并进入糖酵解过程,1分子的M6P可以得到3分子ATP和2分子NADH。而NAD+是目前抗衰老最前沿的研究分子对象,NADH传递质子H+后成为NAD+,继续参与后续供能代谢。
促进细胞自噬
M6P作为水解酶进入溶酶体的启动钥匙,而人体内无法精准控制M6P的合成,只能通过外界补充提高M6P的含量,是促进以酶解决溶酶体疾病的关键因素。M6P助力酸性水解酶在高尔基体进行更多的糖基化修饰后被M6P受体识别从而协助酸性水解酶进入溶酶体,使溶酶体成熟,增强最终自噬的分解结果。通过增强自噬,可以促进细胞内稳态的平衡。
线粒体与溶酶体串联后对细胞活力的影响
有文献研究发现,线粒体与溶酶体存在串联现象,并对整个细胞活性具有良好的促进功效。
当线粒体出现供能障碍时,ATP产生变少,ROS变多,线粒体形态发生变化并最终形成巨线粒体并吞噬溶酶体,导致整个细胞的能量代谢体系产生根本性的影响。而线粒体在自噬的过程中也会通过不断裂变或者断裂等形成能被自噬小体吞噬的形态从而被分解。
因此,同时维系线粒体健康稳定和溶酶体的高质量分解能力才能保证细胞具有更好的活性。
图:来自 Coutinho M F , Prata M J , Alves S . Mannose-6-phosphate pathway: A review on its role in lysosomal function and dysfunction[J]. Molecular Genetics and Metabolism, 2012, 105(4):542-550.
功效数据验证
M6P已完成多项体内外功效测试,同时满足美白、抗皱、紧致三维度功效宣称。
在细胞实验中,验证了在成纤维细胞上促进ATP合成量、ATP合成酶高量促进表达。在角质形成细胞中验证了LC3Ⅱ蛋白增加158%表达量,P62蛋白减少21%,从自噬小体的形成到最终自噬分解通过此数据得到了完美验证。而在体外的人体黑色素瘤细胞中,我们也验证了M6P能减少黑色素最高42%的减少。
图:来源 Mitochondrial fragmentation and donut formation enhance mitochondrial secretion to promote osteogenesis
在人体测试中,仅14天就能显著改善皮肤包括黑色素指数、L值、ITA°、色斑面积及医生视觉评估指数,色斑面积最终改善面积超过20%,非常优秀的美白表现。皮肤紧致的改善也是非常明显,仅14天就可见效,28天与56天的弹性数据可成倍改善,且能促进真皮层厚度增加和致密。祛皱数据仅14天就可减少超过20%,同时评估了包括皱纹数量、长度、体积、面积等多项数值。
总结
作为合成生物学的产物,M6P集合了包括基因筛选改造、酶合成、科学鉴定等科技手段,作为明确分子结构、明确作用靶向的产品,符合精准护肤的功效需求,在抗衰老的多维度第三方功效评价中取得了非常好的数据表现。
从细胞出发,精研皮肤衰老的底层逻辑,从线粒体和溶酶体作为细胞中维系供能及代谢的重要基本功能结构出发,具有根本改善细胞活力的效果,由内而外提升皮肤形态及状态。
M6P助力化妆品产业用好科技能量的产品,讲好科技能量的故事,让消费者直观感受科技能量带来的改变。
来源:优然生物
来源:荣格-《 国际个人护理品生产商情》
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