HUMAN EPIDERMAL GROWTH FACTOR AND

ITS APPLICATION IN COSMETICS

陈秋东、徐志南、岑沛霖、方松如

CHEN Qiu-dong、XU Zhi-nan、CEN Pei-lin、FANG Song-ru

1、浙江大学生物工程研究所  浙江杭州  310027；

2、杭州生美生物工程技术有限公司  浙江杭州310012

1、Institute of Bioengineering，Zhejiang University，Hangzhou Zhejiang 310027，China

2、Hangzhou Biobeautying＆Bioengineering Co．，Ltd．Hangzhou Zhejiang 310012，China

    摘要：介绍了新型生物功能性化妆品添加剂一一人表皮生长因子(human Epidermal Growth Factor，简称hEGF)的结构、生物活性、作用机理以及利用基因工程技术重组生产hEGF。同时，引入生物美容理念，展望了hEGF在化妆品中的应用及其效果。

    ABSTRACT：This paper introduces the molecular structure，bioactivity and function of human epidermal growth factor(hEGF)and recombinant hEGF(rhEGF)，its application in cosmetics，which will induce the revolution of cosmetic industry，with the new fashion of biobeautying．

    关键词：人表皮生长因子(hEGF)；生物美容；基因重组；化妆品；应用

KEYWORDS：Human epidermal growth factor(hEGF)；Biobeauty；  Genetic recombinantion；Cosmetic；Application

    传统的皮肤护理仅局限于油膜履盖与保持水份等物理的方法。如今，随着生命科学的发展，人们已经掌握了表皮细胞衰老及其生化过程。因此，美容护肤理念开始转向细胞水平的护理。

与此同时，随着生物学、皮肤生理学的发展，人们发现了许多具有延缓或抑制皮肤的衰老和恢复或修复皮肤创伤等功能的天然高活性物质，如超氧化物歧化酶(SOD)，透明质酸(HA)，表皮生长因子(EDidermal Growth Factor，简称EGF)等。

这种在细胞层次的仿生护理给表皮细胞额外的营养或刺激，通过细胞本身新陈代谢从根本上保持肌肤自然健康，开创了生物美容的新概念。

21世纪，基因工程技术成为生物工程技术的主体。利用基因重组技术生产相对廉价的高活性生物制品作为化妆品功能性添加剂，势必将极大推动化妆品行业向生物化、高功能性发展。过去的十余年，美国、西欧、韩国等广泛研究了人体表皮生长因子(human Epidermal Growth Factor，简称hEGF)及其在化妆品中的应用，生产出含hEGF的美容化妆品，掀起了一股hEGF生物美容的国际化热潮。药妆 药妆网 中国药妆 www.yzmr.com 美容 护肤 化妆品 药膳美容

    1．hEGF的发现及其分子结构

    1960年，Cohen用羧甲基纤维素从小鼠颌下腺分离纯化神经生长因子(NGF)时，发现另一类促进新生小鼠出牙和睁眼的“Tooth—Factor”【1】，后改名为Epidermal Growth Factor(EGF) 【2】随后，在人尿，大白鼠，猪等中均发现了各种各样的表皮生长因子hEGF、mEGF、g-PEGF【3】。1979年，Carpenter G．等报道了hEGF的氨基酸残基组成，如图1所示【4】。同年，Gregory从人尿中发现了能抑制胃酸分泌的胃抑素(Urogastrone)，其实与hEGF为同一物质p’。1986年，Cohen由于在hEGF的杰出贡献而荣获诺贝尔医学与生理学奖。

    不同来源的EGF的结构有略微的差异，一般同源性在70％左右。天然hEGF是人生长因子中的一种，是由53个氨基酸组成的分子量为6045的小分子多肽。多肽链上N-端为天冬酰酸，C-端为精氨酸，等电点4．2，粒比体积0．710cm³／g【6】。hEGF分子具有较高稳定性，二硫键是hEGF生物活性所必须结构。hEGF二级结构只有β-折叠，构成残基1-33的N-端结构域和34-53的C-端结构域。多肽链上几乎所有残基的芳香侧链都在分子表面成簇存在，形成疏水的袋【7】。

陈秋东(1974，12-  )，男，江苏昆山人，浙江大学生物工程研究所生物化工硕士研究生，杭州生美生物工程技术有限公司经理。联系电话：(0571)88924420，E—Mail：ceo@biobeauty．com．cn

图1．hEGF分子的一级结构

Fig．1．The primary amino acid sequence of hEGF

    2、hEGF的生物活性与作用机理

    2．1 hEGF的生物活性

    hEGF作为一种强有力的细胞分裂促进因子，具有多种生物活性【8】，主要表现在：(1)在体内刺激皮肤组织、角膜、气管上皮组织的生长繁殖；(2)加速角膜、皮肤等表皮创伤的修复；(3)抑制胃酸分泌；(4)促进人皮肤上皮细胞、角膜上皮细胞和哺乳动物上皮细胞生长；(5)增强表皮细胞的蛋白质、DNA、RNA的合成与细胞代谢；(6)诱导新生鼠眼睑的打开和萌牙；(7)对某些癌症的治疗具有一定疗效，等。

    2．2 hEGF的作用机理

  在过去30年中，有关hEGF及hEGF受体(EGFR)的研究揭示了hEGF在控制正常细胞生长和伤口愈合中的分子机理【9】。其作用机理是当hEGF与特异的跨细胞膜表面的EGFR结合后，刺激了EGFR复合物中的酪氨酸激酶的活性，通过EGFR复合物的自磷酸化作用，在细胞内形成快速的信息传递网络，激活蛋白  酶和磷酸酯酶等的一系生化反应，促进体内Ca²⁺、K⁺离子和糖等低分子物大量进入细胞内(主动运输)，糖酵解量增大，RNA与蛋白质合成增多，作用一段时间后，EGFR复合物开始促进DNA合成，并由此趋向刺激内皮细胞、单核细胞等多种细胞分裂、增殖和分化，使之向创伤部位迁移，加速启动创伤组织再生、修复和胞外问质形成。另一方面，hEGF能增加其他内源性生长因子，促进羟脯氨酸合成，调节胶原酶和胶原的合成、分泌和沉淀，调节胶原降解，使胶原纤维以线性方式排列，增强创面抗张程度，减少疤痕形成，提高愈合质量。

    研究表明表皮内、中、外三个胚层的细胞均有EGFR存在。人的角质细胞、层细胞和纤维细胞等正常细胞均有特异性的EGFR。人的表皮成纤维细胞有4-10×10⁵个EGFR结合部位，这从理论上为人体皮肤细胞吸收hEGF提供依据【9】。但这种作用具有别靶向性(即：靶细胞为上皮细胞、内皮细胞和成纤维细胞等)和实时性【6】。

    3．内源性hEGF的提取、hEGF的化学合成与基因重组hEGF

    人的尿、血液、乳汁、胃液等中含内源hEGF大约为50ng／ml【10】，且常与EGFR结合．因此从自然来源中提取hEGF相当困难，仅限用于理论研究。规模生产hEGF有二种途径：一是固相化学合成法，但因为hEGF中含3个二硫键和多种官能团的氨基酸的残基，所以合成产物纯度与产率不高，无法工业化生产。另一种方法是利用基因工程技术生产hEGF【11】。