葉　翔

在生物有機體內(nèi)，硅元素以單甲基硅烷醇和二甲基硅烷醇狀態(tài)存在，含量的比例幾乎是80/20。已經(jīng)證明硅元素是生物正常生存發(fā)展的必要元素，它的減少會引發(fā)結締組織的變性。這種元素能夠幫助被破壞組織的再生。

但是，為了進一步在人體上直接使用外來的這種接近人體自然狀態(tài)的硅烷醇，仍然需要我們對它進行嚴格的測試和評估，因此各種安全性體外和活體實驗被付諸實施，接著臨床評估被采用。所有實驗結果都證明硅烷醇(包括它的一些衍生物)對于人類不存在安全問題。

硅烷醇在細胞外間質(ECM)中能夠幫助重建被破壞的結締組織，所以我們將它的一種衍生物MHA(商品名稱是Hydroxyprolisilane CN，INCI中文名是甲基硅烷醇羥脯氨酸酯天冬氨酸酯)引入對抗妊娠紋的臨床試驗中，發(fā)現(xiàn)效果明顯。

妊娠紋是一種在皮膚上顏色不佳的疤痕形式。它首先有疤痕般的紅色，然后逐漸形成永久的珍珠白色。妊娠紋是快速生長(一般在青春期)或者體重迅速增加(例如懷孕)所造成的皮膚迅速牽拉的結果，這種牽拉克服了皮膚彈性，導致皮膚結構蛋白(例如：膠原蛋白、彈性蛋白)破裂，這個過程幾乎是不可逆的。

1. 硅元素：在細胞外間質(ECM)組織和重建中的一個必要元素

1.1硅元素和硅烷醇

硅元素是非金屬元素，自然界存在礦物結構和有機結構兩種形式。有機結構形式可分為兩大類：

1) 聚硅氧烷(polysiloxane)不溶解于水。它的特征在于化學惰性和熱力學惰性，不具備生物學的活性。

2) 硅烷醇(silanol)的特點在于硅原子的數(shù)量小于等于2，溶于水，具有生物活性。

硅烷醇能夠自發(fā)地形成不溶于水的聚硅氧烷或者硅樹脂，但我們(EXSYMOL)能夠通過穩(wěn)定羥基的方法阻止聚合的發(fā)生。硅烷醇的衍生物只有在特定的條件下才能存在并穩(wěn)定，濃度要低于或等于1%, pH值在4-6.5之間。

1.2 硅元素是高等動物結締組織必須的礦質元素

硅元素存在于形成結締組織的大分子中，例如彈性蛋白、膠原蛋白、蛋白多糖、糖蛋白.

硅元素在蛋白多糖中非常豐富(400-500mg Si/1000g脫水組織)。蛋白多糖是結締組織物質基礎的必須成分，所以我們可以認為硅元素是皮膚學化妝品學值得研究的一個方向。

另外，在受到干擾或破壞的組織上，硅烷醇在表皮—真皮結合部的層面上，通過大量的信息素中介作用，能夠誘導和調節(jié)成纖維細胞的增殖，有利于膠原纖維和彈性纖維的再生。所以，硅烷醇被強烈推薦用于妊娠紋治療。

硅元素通過實驗被證明主要存在于細胞外間質(extra-cellular matrix, ECM)中,是結締組織中的糖胺聚糖和相關的蛋白質復合物構成整體所需要的成分之一。 所以硅元素在衰老中的作用可能和糖胺聚糖的變化有關。

硅元素含量在胚胎間葉細胞中是非常重要的，隨著年齡增長會逐漸下降。隨著組織中硅元素的減少，干擾、衰老和硬化現(xiàn)象也會出現(xiàn)，因為腸胃消化吸收能力隨著年齡增大會逐步下降(見圖1)。

2. MHA在角質細胞—成纖維細胞相互作用中的角色

表皮細胞的角色特別是角質細胞組織在分化方面、增殖方面和對成纖維細胞的影響方面知道的并不多。角質細胞產(chǎn)生大量的可溶性因子發(fā)揮多種活性，在這些產(chǎn)物中，只有IL-1(白介素-1)在調解真皮成纖維細胞活動上的功能是已知的：IL-1刺激成纖維細胞的增殖，促進I型和III型膠原蛋白mRNA的形成和纖維連接蛋白的形成，增加膠原蛋白酶的生成。如果角質細胞在物理或者化學破壞之后，IL-1的生成是非常微弱的，因此很難將表皮到達真皮的所有影響歸結于這一種細胞因子上。

我們的研究主要針對角質細胞—成纖維細胞交互作用。目的是確定角質細胞產(chǎn)生的可溶性因子對于成纖維細胞的增殖影響。通過“插入系統(tǒng)”(Insert System, 圖2)，角質細胞先和含有MHA的培養(yǎng)基接觸，產(chǎn)生的分泌物隨后被另一個“條件性培養(yǎng)基”(KCM)收集(培養(yǎng)6或者22小時)，MHA在角質細胞轉換至“條件性培養(yǎng)基”(KCM)之前被除去，從而達到只獲得角質細胞分泌物，而沒有MHA存在其中的目的。這些角質細胞分泌物被放入培養(yǎng)成纖維細胞的培養(yǎng)基，這些成纖維細胞被培養(yǎng)2天之后，我們通過測量存活細胞數(shù)量，與空白對照做比較，從而得出成纖維細胞增殖的比率。

圖2：分泌模型簡圖。1)角質細胞在“Insert”系統(tǒng)上層的多孔“Insert”皿(角質細胞不會漏到下層培養(yǎng)基中)內(nèi)培養(yǎng)，我們在下層的培養(yǎng)基中加入不同數(shù)量的MHA。2)為了收集由角質細胞分泌的蛋白質，沖洗過的“Insert”皿被放置在不包含血清的環(huán)境中培養(yǎng)。3) 取出“Insert”皿，將成纖維細胞放入含有角質細胞分泌物的培養(yǎng)基中，48小時后檢測其增殖的活動。

結果和分析

所有結果顯示通常的角質細胞培養(yǎng)的分泌物對于成纖維細胞的生長有微量的刺激作用，而當分泌時間延長時(步驟2中22小時，KCM+MHA0%)這種刺激并沒有提高。當角質細胞預培養(yǎng)基(步驟1)加入MHA時，這種刺激被顯著加強了，實驗結果根據(jù)MHA的濃度和分泌時間的增加而增加。最佳的情況為：步驟1加入10mg/l的硅元素含量的MHA，在步驟2中采取22小時的培養(yǎng)，這樣能夠提高成纖維細胞的增殖率至67%見(圖3)。

在條件性培養(yǎng)基(KCM)中的硅烷醇含量已經(jīng)通過吸收光譜測定，沒有發(fā)現(xiàn)硅烷醇的蹤跡。也就是說，這些條件性培養(yǎng)基(KCM)包含了更多的細胞因子(而不是MHA本身)，來刺激成纖維細胞增殖。這種更佳的刺激有利于生成更多的膠原蛋白，對于妊娠紋的治療是非常必要的。

3. MHA在傷疤愈合中的組織學研究

妊娠紋是一種皮膚疤痕形式，如果在疤痕愈合過程中了解MHA的確切作用是非常有意義的。為了揭示這種作用，我們使用皮膚疤痕組織來評估彈性纖維、膠原纖維以及成纖維細胞的變化(例如：結締組織的再生狀況)。我們在動物(白鼠)身上進行了MHA對于皮膚疤痕愈合影響的組織學研究。結果發(fā)現(xiàn)在使用4%的MHA凝膠情況下，相比空白凝膠對照，疤痕愈合后的表皮和真皮組織形態(tài)有了明顯的改善。使用MHA能夠快速解決傷疤形成的皮層加厚問題，也沒有真皮部分的不正常突起。相比空白對照的疤痕組織，我們能夠觀察到大量的但是精細的再生結締組織，這說明結締組織被有效重建。這些結果也符合在細胞實驗中獲得的結果，MHA在貧瘠培養(yǎng)基中能夠刺激成纖維細胞增殖。這個實驗說明，MHA對于像妊娠紋這樣的疤痕組織也應該有積極的效果。

4. 有機硅衍生物MHA的安全性評估

在將MHA用于人體之前，安全性是我們考察的重點。沒有產(chǎn)品安全性作為前提，我們是不會將其用于人體的。

4.1 細菌回復突變實驗

這是一個關于遺傳毒性的關鍵研究，目的是在實驗室條件下評估MHA的潛在突變作用以及這一物質的代謝。針對在細菌回復突變試驗中使用的7個菌株，在選定實驗條件下，無論是否加入代謝激活劑，MHA都不會出現(xiàn)致突變的活性。

4.2 MHA對于皮膚刺激性、敏感行、光毒性和光過敏的臨床研究

通過大規(guī)模人體樣本的試驗，在使用MHA的部位沒有發(fā)現(xiàn)紅斑、水腫、丘疹、水皰等不良反應。MHA沒有誘導出任何皮膚刺激或者敏感癥狀，也不能引起光毒性或者光過敏。所以MHA允許用于皮膚局部。

5. MHA抗妊娠紋效果的臨床試驗

MHA(羥基脯氨酸酯硅烷醇)對預防妊娠紋具有顯著作用。對照形態(tài)學和每位受試者的懷孕次數(shù)情況，結果是足夠令人滿意的。

5.1 試驗方法

受試者第一次進行孕期產(chǎn)前檢查的時候，大概從懷孕第三個月初起，在其腹部輕輕地涂抹含有6% MHA的乳液。這一治療一直持續(xù)到分娩后一個月，也就是說皮膚組織恢復正常的時期。

5.2 試驗結果說明

觀察到的結果分類：

5.3 試驗結果

1) 初產(chǎn)婦(第一胎)

結果如下 (圖4)：

2) 經(jīng)產(chǎn)婦試驗結果如下(圖5)：

5.4 試驗結論

雖然我們的這一試驗只有23個受試者，但我們可以通過記錄下的多個正面結果得出在預防妊娠紋方面MHA具有不錯的活性。可以指出的是，在15個身體形態(tài)正常的初產(chǎn)婦中，有13個沒有觀察到妊娠紋的出現(xiàn)。

6. 結論

硅元素是人體不可或缺的微量元素之一。它在人體內(nèi)以生物活性硅的狀態(tài)存在，是結締組織中細胞外間質(ECM)的重要成分，與糖胺聚糖和相關蛋白質復合物構成了重要的維持皮膚正常狀態(tài)的“骨架”結構。外源的硅烷醇(可溶性有機硅)模擬了體內(nèi)天然硅元素的形態(tài)，能夠幫助結締組織的重建和修復，促進成纖維細胞的增殖和膠原蛋白的生成。

硅烷醇 (例如MHA)已經(jīng)被證明用于皮膚局部沒有任何毒副作用，在任何人體試驗中都沒有不良反應的報道，這也間接證明了硅烷醇和皮膚組織的相似性和親和性。

除了上面提到了MHA的抗妊娠紋臨床研究，MHA的抗妊娠紋效果已經(jīng)被不少使用者證明和認可。一些著名專家和公司一直在使用各種硅烷醇產(chǎn)品用于抗妊娠紋，間接證明了在所有有機硅衍生物中，硅元素的基團在抗妊娠方面起了主導作用，這也支持了在實驗室中得到的結論。

關于硅烷醇對于結締組織作用的研究一直都沒有停止。動物活體“植入”實驗顯示硅元素的衍生物(甘露糖醛酯硅烷醇)能夠有效地對抗由細胞外間質(ECM)被破壞引起的代謝失調。硅烷醇在細胞外間質(ECM)中扮演著“和諧者”的角色。

研究證明，對于硅烷醇的滲透能力，如果考慮到硅烷醇和皮膚各層的相似性，它作為運輸工具能夠為其攜帶的活性成分提供額外的滲透力，使其衍生物具有更好的活性作用。

編輯/張萍