重组胶原蛋白在不同离体皮肤渗透性差异研究
在医学与化妆品领域,皮肤渗透性研究一直占据着重要地位。在医学上,了解皮肤渗透性对药物经皮吸收效果的影响,有助于开发更有效的透皮治疗方案[1]。而在化妆品领域,皮肤渗透性则关乎各类功效成分能否安全且有效地作用于皮肤深层[2]。离体皮肤模型被广泛应用于研究皮肤的渗透性[3,4]。
然而,不同种属来源以及同一种属不同部位的离体皮肤,其结构和功能存在显著差异,这些差异会直接导致皮肤渗透性的不同[5,6]。
目前,离体猪皮和离体鼠皮是最为常用的代替人体皮肤的模型。然而,离体猪皮在组织结构上与人体皮肤较为相似。离体鼠皮成本低、易获取,在初步筛选研究中被广泛应用,二者在结构和功能上存在差异,对化妆品成分的渗透性表现也存在着差别[5,7,8]。
本研究通过Franz扩散池研究RHCⅢ在两种离体皮肤渗透量的差异,并借助二次谐波(secondharmonicgeneration,SHG)结合双光子荧光(two-photonexcitedfluorescence,TPEF)成像技术直观呈现RHCⅢ在两种离体皮肤透皮行为的差异,明确这两种离体皮肤的渗透性差异,对于化妆品的配方优化、安全性评估以及功效预测有着重要意义。本研究旨在深入探讨离体猪皮和离体鼠皮的渗透性差异,为化妆品的透皮性能测试方面提供科学依据。
1.1材料、试剂与仪器
RHCⅢ(分子量55kDa,纯度≥95%),江苏江山聚源生物技术有限公司;BCA试剂盒,上海碧云天生物技术有限公司;iFluor?405succinimidylester,AATBioquest;透析袋(lt;1kDa),南京森贝伽生物科技有限公司。TK-12D透皮扩散仪(药物透皮试验仪),上海玉研科学仪器有限公司;SpectraMaxM2e型多功能酶标仪,美谷分子仪器(上海)有限公司;LSM880NLO双光子激光共聚焦显微镜,卡尔蔡司光学有限公司;LeciaCM1950冷冻切片机,徕卡显微系统(上海)贸易有限公司。
1.2离体皮肤采集
离体猪皮由邳州市东方养殖有限公司提供,取自巴马香猪(合格编号:202360244),离体鼠皮取自6~8周龄SD大鼠。取皮前清洗全身皮肤,电动脱毛器小心剃去背部皮肤的被毛,切断巴马香猪前肢动脉使其缺血致死(大鼠断颈处死),剥离背部皮肤,把皮肤平铺在干净的玻璃板上,让角质层向下,用小刀片沾生理盐水剔除皮下脂肪、组织和毛细血管,然后用生理盐水反复冲洗干净、擦干,用铝箔纸包裏置于储存袋中,-20℃保存备用。
1.3重组胶原蛋白皮肤透过量分析
1.3.1受试物制备
取RHCⅢ100mg,溶于10mL生理盐水中,配制为质量分数1%溶液,蛋白质溶液的浓度为10mg/mL。
1.3.2皮肤暴露与蛋白含量测定
开启透皮扩散仪,调节转速为300r/min,水浴温度达到(32±0.5)℃。接收池加入8mL的生理盐水,将解冻好的两种离体皮肤从储存袋中取出,用生理盐水洗净后再用吸水纸将皮肤表面的水分沾干,裁剪为2.5cm×2.5cm的正方形。将猪皮和大鼠皮固定于扩散池的供给室与接受池之间,角质层朝上,排尽接收池内的气泡,扩散池组装好后平衡20min。两种离体皮肤均设置生理盐水对照组和受试物组(RHCⅢ组),对照组供给池加入1mL生理盐水,受试物组供给池加入1mLRHCⅢ溶液,每组设三个平行。将扩散池放入水箱上部相应槽孔内,于第1h、2h、4h、6h、8h、12h从接收池中取样1mL,将样液置于试管中,然后向接收池补充1mL生理盐水。
采用BCA法分析接收液中的蛋白质含量。接收液按下列公式计算各时间点的单位面积累积透皮渗透量(Qn,mg/cm2)。式中,Qn为单位面积累积透皮量,Cn为第n次取样时蛋白质浓度,V为接收池体积(8mL),Ci为第i次取样时蛋白质浓度,Vi为第i次取样时取样体积,A为有效接触面积(2.2cm2)。
1.3.3数据统计与分析
使用Origin21软件进行数据处理,采用独立样本Studentst-test检验,plt;0.05表示差异有统计学意义。
1.4重组蛋白荧光成像
1.4.1荧光标记
取RHCⅢ100mg溶于10mL1M磷酸盐缓冲液(pH8.5–9.0)制备RHCⅢ的10mL蛋白标记储备液。向iFluor405(1mg)中加入无水DMSO1mL得到荧光染液。然后,将1mL的荧光染液加入蛋白标记储备液中并充分摇动。将反应混合物在4℃下旋转12h。将反应混合物装入透析袋(lt;1kDa)中并在黑暗中置于含有超纯水的大烧杯中。每2h更换一次水,直到在超纯水中没有检测到荧光,透析袋内溶液荧光强度不再变化,说明游离的未被标记的荧光染料已全部被析出,将反应混合物取出得到iFluor-RHCⅢ。
将1mL的荧光染液加入10mL1M磷酸盐缓冲液(pH8.5–9.