PDRN的进化之路:从再生医学到护肤前沿
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近年来,PDRN风潮正席卷美妆与医美领域。英敏特市场研究显示,含有PDRN的护肤品已在全球市场广泛普及,尤其在亚太地区表现突出。过去一年中,该地区推出的PDRN类护肤新品数量显著增加。从市场分布来看,韩国占据全球PDRN护肤品市场主导地位,份额高达78%,紧随其后的国家包括日本、泰国和中国。

从高端院线的“三文鱼针”“婴儿针”到居家涂抹式的精华、面霜,这一提取自深海鱼类细胞DNA的功能性成分,凭借其在细胞再生、屏障修复和抗衰领域的显著潜力,迅速成为品牌与资本争相布局的新焦点。行业数据显示,全球已有超过20个美妆品牌推出PDRN相关产品,东亚市场尤其活跃。

PDRN这一成分究竟有何独特优势,使其能够成为行业热点?在化妆品应用中,其功效评价体系是否科学完善,又面临哪些技术瓶颈与市场挑战?而未来的突破方向和发展路径又在何方?

什么是PDRN:

PDRN,中文名为多聚脱氧核糖核苷酸INCI名称为POLYDEOXYRIBONUCLEOTIDE,是由许多个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的活性多聚核苷酸聚合物,长度50~2000 bp,分子量范围为50~1500 kDa。该成分目前提取和纯化来源包括人胎盘、红藻、人参,以及鲑鳟鱼(虹鳟)或三文鱼鲑鱼的精子细胞。由于经济效益及提取工艺的复杂程度,从鱼类生殖细胞中提取的PDRN成为主要来源。

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图1 PDRN结构示意图

PDRN的功效:

PDRN可通过A2A受体激动剂途径和补救途径直接参与到细胞内循环,具有突出的抗炎、修复、美白、抗衰等功效,因而被广泛应用于医药、医美领域。PDRN通过抗炎、抗氧化、增强细胞活力、抗黑色素生成及促进胶原再生等多种途径修复受损皮肤,改善皮肤质量,减轻皮肤老化,在皮肤创面修复、角膜损伤修复、神经损伤修复及骨损伤修复中也表现出很好的应用潜力。

线粒体生物合成、黑色素生成及结缔组织蛋白的调控对维持皮肤稳态及延缓衰老至关重要。细胞试验结果显示,PDRN能有效抑制酪氨酸酶活力,显著降低B16-F10黑色素瘤细胞的黑素含量,下调小眼畸形相关转录因子(MITF)表达,酪氨酸酶相关蛋白、多巴色素异构酶表达也均受到显著抑制。Mitotracker荧光探针线粒体成像分析显示,PDRN能同时提高B16-F10黑色素瘤细胞和人成纤维细胞线粒体密度。此外,还能有效抑制弹性蛋白酶活性,下调成纤维细胞MMP-1表达。

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图2  PDRN通过抑制酪氨酸酶活性及小鼠黑色素瘤细胞黑素生成相关蛋白表达来降低细胞黑色素含量,激活小鼠细胞的线粒体生物发生,抑制人成纤维细胞弹性蛋白酶活性和MMP-1表达

瑞旭科新生物已完成包括美白、抗衰、敏感肌、控油祛痘、抗糖抗氧和头皮护理在内的全方位体外功效评价体系构建。通过生化实验、细胞模型、3D皮肤模型等多模型联用,结合体外皮肤微生态模型等前沿技术,打造了覆盖日化品功效评价需求的多维科学评估系统,可全面支持PDRN在化妆品领域的功效论证与作用机制研究:

一、全方位功效精准量化评估

依托生化水平检测、细胞模型及3D皮肤模型,可对PDRN在美白、抗衰、敏感肌修护、抗炎、抗氧化及头皮护理等多重功效进行定量评估,为产品宣称提供可靠数据支撑。

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图3  瑞旭科新生物美白体外功效评价模型

注:a-f分别表示HaCaT-MNT-1细胞共培养模型Masson-Fontana染色,3D黑素皮肤模型HE染色,黑素皮肤模型表观拍照,HaCaT-MNT-1细胞共培养模型荧光双染,黑素皮肤模型黑色素分布,L*值和黑色素含量。

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图4  瑞旭科新生物修护和抗氧化体外功效评价模型

注:a-c分别表示HaCaT细胞迁移,免疫荧光染色和Image J软件分析3D表皮模型FLG、LOR和IVL蛋白表达,DCFH-DA荧光探针标记ROS含量。

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图5  瑞旭科新生物抗衰抗炎体外功效评价模型

注:a-e分别表示JC-1测定线粒体膜电位,β-半乳糖苷酶染色(X-gal),基质金属蛋白酶MMPs表达,免疫荧光染色测定Ⅰ型胶原蛋白含量,IL-6和IL-1β等炎症因子的表达。

二、皮肤微生态与安全性评估

利用体外皮肤微生态模型,评估原料对皮肤菌群组成、多样性及代谢产物的影响,同时考察其在微生物环境中的稳定性与生物转化路径,兼顾功效与安全性,为其应用的微生态相容性提供创新评价维度。

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图6  体外皮肤微生态模型(评估产品/原料/防腐剂对皮肤菌群数量或丰度的影响,以及产品/原料在皮肤菌群代谢下的结构变化)

三、全链条开发支持

提供从原料筛选、功效验证到安全评估的一体化解决方案,协助企业建立PDRN在各类配方中的有效性证据链,支持新产品开发与现有产品升级,符合市场对活性成分严谨科学评价的需求。

PDRN的作用机制:

研究发现,PDRN的生物活性主要来自脱氧核糖和腺嘌呤组成的核苷--腺苷(即嘌呤碱)。PDRN可被非特异性血浆DNA核酸酶或与细胞膜结合的核酸酶降解,从而形成寡核苷酸和单核苷酸,随后通过A2A受体激动剂途径和补救途径参与到细胞内循环。

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图7 PDRN作用机制:A2A受体激动剂和“补救途径”

在皮肤护理领域,PDRN的作用机制主要基于两方面生物学过程:首先,其作为细胞DNA合成的核苷酸前体,通过补救合成途径为受损细胞提供遗传物质重建所需原料,从而促进细胞增殖与组织修复。其次,PDRN可特异性激活腺苷A2A受体,进而调控下游关键信号通路(包括PI3K/Akt和NF-κB、Wnt/β-连环蛋白等),调节炎症因子(如IL-6、IL-10、TNF-α)与修复因子(如VEGF、TGF-β)表达平衡,减轻活性氧(ROS)引起的氧化应激,实现从抑制炎症、促进胶原蛋白再生到细胞外基质(ECM)重塑的多效修复作用。该“内源性再生”机制相较外源性刺激物,具有生物相容性高、潜在刺激性低等特点。

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图8 PDRN用于组织再生的代表性信号通路示意图

PDRN的应用:

PDRN的发现,可追溯至15世纪中期欧洲某渔村。当地渔民偶然将三文鱼精巢中的精液涂抹于伤口,发现其可促进创伤愈合。故事真实性虽已难考证,但PDRN的修复功效却在现代得到多项科学研究的证实。

1952年,意大利Mastelli公司最早注意到其药理活性并展开系统研究。至20世纪80年代,PDRN的提取与纯化技术逐步成熟,开始走向临床应用。早期,PDRN主要用于慢性创面及烧伤治疗的医疗领域;之后,在意大利、韩国等生物医药企业的推动下,其应用范围逐步扩展至皮肤抗衰老与再生医学领域。2008年,意大利Mastelli公司推出Placentex®三文鱼针(俗称“婴儿针”),成为该成分商业化应用的重要里程碑。近年来,PDRN在促进组织修复与皮肤再生方面的潜力日益受到业界重视,其应用形态也日趋多元,涵盖药品、医美注射剂、功能性护肤品乃至保健食品等多个领域,显示出广阔的发展前景。

PDRN的突破创新:

PDRN在化妆品领域的应用仍具有广阔的发展潜力。为进一步拓展其应用边界,原料来源的创新已成为关键突破点。纵观全球趋势,PDRN的获取途径正实现重大突破:从早期依赖动物提取,逐步扩展到植物来源、微生物发酵及合成生物学制备等多种路径,为化妆品行业原料供应与应用创新提供更多可能性。

图9 PDRN提取来源及其优劣势分析

 

然而,仅优化原料本身仍然不够。提升PDRN透皮吸收率与生物利用率,已成为当前研发关键所在,其中“递送体系”的构建与“协同增效”技术的探索尤为重要。PDRN透皮常见解决方案主要包括以下三种技术:

1. 微球化技术:将PDRN分子包裹在纳米级脂质微球中,利用三维保护结构提升透皮性和稳定性。透皮效率高;脂质微球可有效抵抗核酸酶降解,延长活性维持时间;智能释放实现精准靶向作用。

2. 乳酸菌囊泡技术:植物乳杆菌来源的人工细胞外囊泡(LAE)负载PDRN,增强透皮性能。PDRN与囊泡在修复中发挥协同增效作用;来源天然,生物相容性好,刺激性低。

3. 多成分透皮载体技术(如LINCSMC®):将PDRN与其他活性成分结合,构建复合透皮输送系统。兼具修复、保湿、抗炎等多重功效,可应对不同皮肤类型需求。

当原料工艺、递送技术、行业标准与市场认知形成合力,PDRN有望从专业医疗领域逐步拓展至大众护肤市场,成为下一代功效护肤中备受瞩目的 “生物活性引擎”。其能否持续释放市场价值,最终取决于是否构建起科学驱动的产业生态体系。只有坚持以研发为根基、以标准为准绳、以功效评价为依据,PDRN才能避免沦为营销概念下的短暂热点,在护肤领域写下自己的长远篇章。

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