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上海家化: 用诺奖痛觉受体TRPV1机制建了个新的刺痛 评价方法

来源:荣格-《国际个人护理品生产商情》 发布时间:2021-12-15 1299
食品饮料及个护个人护理品原料配料加工生产设备包装设备及材料其他 技术前沿应用及案例
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目前常用的化妆品急性眼刺激性评价方法有Draize兔眼试验、牛角膜浑浊和渗透性试验(BCOP)、兔角膜上皮细胞短期暴露试验(SIRC)和鸡胚绒毛尿囊膜试验(HET-CAM)等。

今年6月,上海家化在国内毒理学专业综合性学术期刊《毒理学杂志》上发表了一篇题为《TRPV1受体稳转细胞株构建及化妆品原料致痛评价》的学术论文。上海家化将以这个新方法作为一种重要的疼痛评估手段,结合常规急性眼刺激性试验测试,为其婴幼儿产品的开发提供更多安全支持。


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婴童产品 对安全温和的要求是无止境的。
要开发出更安全温和的婴童产品,化妆品企业需要从化妆品原料、产品配方、安全和功效评估,以及机理研究等多个方向展开持续深入的研究……


在婴童洗去产品开发中,急性眼刺激性评价是产品上市前必须进行安全性评价的主要内容之一。目前常用的化妆品急性眼刺激性评价方法有Draize兔眼试验、牛角膜浑浊和渗透性试验(BCOP)、兔角膜上皮细胞短期暴露试验(SIRC)和鸡胚绒毛尿囊膜试验(HET-CAM)等。


虽然这些方法能够在一定程度上评价区分产品的急性眼刺激性,但仍存在局限性,特别是缺乏对疼痛这一毒理学终点的评估。


这是因为在动物实验中,动物不能主诉疼痛感受;而在多种体外试验中,由于实验是基于组织屏障功能破损、细胞毒性和血管刺激反应等,也难以反映疼痛感受;人体临床测试虽然可以评价疼痛感受,但费用昂贵,不适用原料和配方筛选及前期开发。


为了弥补常规急性眼刺激性试验方法的不足,上海家化科创中心研发团队建立了一种基于TRPV1受体的测试方法——TRPV1受体激活试验,该方法可用于评价筛选化妆品原料和产品配方是否具有潜在的眼睛刺痛的风险。

TRPV1受体&TRPV1受体激活试验      


在回答这个问题之前,我们先来了解一下TRPV1受体,也就是著名的诺奖痛觉受体。
20世纪末,美国科学家David J. Julius用辣椒中的有效成分辣椒素找到了一种能被疼痛和热激活的离子通道,这个离子通道就是TRPV1受体(瞬时受体电位香草酸亚家族成员1),也叫辣椒素受体。他和Ardem Patapoutian分享了2021年诺贝尔生理学或医学奖,以表彰他们在痛觉和触觉领域做出突出贡献。这也说明TRPV1受体在人的生命活动中具有重要的作用。

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具体来讲,TRPV1受体是一种位于细胞膜上的蛋白质,由四个亚基组成非选择性阳离子通道,每个亚基具有6个跨膜螺旋及胞质N端和C端。该受体在痛觉产生和传递过程中起着重要的作用,可以让人们及时躲避逃离危险环境或者去除外界危险因素,比如高温、机械损害、引起疼痛的化学物质等。该受体之所以能发挥“警报器”作用,是因为它可以被化学物质(如辣椒素)、损害性高温、低pH值和内源性物质等多种因素激活。在该受体被激活后,细胞外的单价和二价阳离子(主要是钙离子)进入细胞,触发动作电位,传入高级中枢系统,产生灼烧痛感。


正是基于这个诺奖痛觉受体TRPV1和其作用原理,上海家化科研团队建立了TRPV1受体激活试验:即利用TRPV1受体的激活机制,模拟人眼角膜痛觉相关神经元感受疼痛的过程而构建的可以预测疼痛刺激的神经细胞模型,可将痛觉感受信号进行可视化。


当用致刺痛物质刺激细胞时,会引起钙离子内流,钙离子与钙离子染料结合后,在激发光的激发下,产生特定波长的发射光,用荧光显微镜或者荧光酶标仪采集发射光信号,就可以分析判断TRPV1受体的激活情况,进而评价化妆品原料和产品是否存在致痛风险。


这项研究工作已经在国内毒理学专业综合性学术期刊《毒理学杂志》上发表[3]。

TRPV1受体激活试验工作原理   
 

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TRPV1受体激活试验如何应用?
举个例子,椰油酰胺MEA是洗护产品常用的原料之一,具有眼刺激性[4],但常规的体外急性眼刺激性试验方法——鸡胚绒毛尿囊膜试验(HET-CAM)评价结果却显示椰油酰胺MEA无眼刺激性,这会给原料和配方的筛选带来错误的信息。


而利用TRPV1受体激活试验,可以成功的筛出这个“漏网之鱼”。
在研究中,上海家化科创中心研发团队利用该TRPV1受体激活试验评估了多种烷醇酰胺类化妆品原料,除了前面提到的椰油酰胺MEA外,还发现了2种具有刺痛风险的化妆品原料。


除了针对原料的测试外,该方法还可以直接用于产品配方的筛选和评估。
上海家化已将该方法用于旗下婴幼儿护理品牌——启初的产品开发中。
未来,上海家化将以这个新方法作为一个重要的疼痛评估手段,结合常规急性眼刺激性试验测试,对产品进行更全面的评价,为打造更温和安全的婴幼儿产品不断努力。

本文内容由上海家化联合股份有限公司科创中心提供。


来源:荣格-《国际个人护理品生产商情》


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