前沿
2026年4月重磅SCI!
皮肤ECM微环境三维调控体系及其抗衰老策略:学术共识到临床转化
2026年4月20日,由华熙生物医学赋能中心团队完成的《The Tripartite Regulatory Framework of the Skin Extracellular Microenvironment and Related Anti-aging Strategies》(皮肤ECM微环境三维调控体系及其抗衰老策略),正式发表于【Bentham Science Publishers】旗下国际期刊《Mini-Reviewsin Medicinal Chemistry》(药物化学综述)第26卷,成为国内医美领域首篇系统阐述皮肤细胞外基质(ECM)微环境诊疗路径的英文综述。该研究首次提出皮肤ECM微环境三维调控体系,构建了"理论体系-临床诊断评估-机制归因分析-个体化治疗方案"一体化诊疗体系,为精准皮肤抗衰提供了系统化的理论基础与临床路径,标志着国内医美ECM抗衰研究从单一线形思路诊疗进入了系统体系化临床诊疗的新范式转型。
01
研究背景:
ECM成为衰老与再生医学的核心靶点
1.学术共识确立ECM的核心科学地位
2025年4月17日,国际顶级期刊《Cell》在其衰老生物学里程碑综述中,正式将"细胞外基质结构与功能重塑"列为第13大衰老标志物。这一结论颠覆了传统认知中ECM仅作为"细胞支架"的被动角色,明确其作为细胞生存微环境的核心组成,通过调控细胞增殖、分化、代谢与信号传导,直接决定组织衰老进程与再生能力。
2026年4月9日《Science》发表的重磅研究进一步揭示了ECM的调控本质:哺乳动物趾端再生能力的关键取决于伤口处的ECM力学特性,透明质酸(HA)通过构建低刚度、高粘弹性的"软基质",成为启动组织再生的"分子开关";反之,缺乏HA的高刚度胶原基质会诱导纤维化瘢痕形成。这一发现证实ECM是连接衰老与再生的核心调控节点,为靶向ECM的抗衰与修复策略提供了最前沿的科学依据。
2.行业痛点催生系统化理论需求
传统皮肤抗衰研究长期聚焦于单一成分补充或离散信号通路调控,忽视了ECM作为一个动态整体的协同作用。临床实践中,单一疗法往往难以解决皮肤衰老的系统性问题,且存在疗效不持久、个体差异大等局限。在此背景下,亟需建立一套整合ECM结构、功能与调控机制的系统化理论体系,指导临床从"局部症状改善"向"全层系统性衰老干预与组织再生"转型。
02
核心研究成果:
皮肤ECM微环境三维调控理论的创新突破
该综述的核心贡献在于首次提出皮肤ECM微环境(SEM)的三维调控体系,将其划分为相互交叉调控的三个功能域:水合微环境、营养微环境与信号微环境,系统阐明了各功能域的核心结构、衰老相关改变及协同调控机制。
1.三大功能域的核心架构与生理功能
水合微环境:以透明质酸(HA)为核心基础,辅以硫酸皮肤素、硫酸软骨素等糖胺聚糖(GAGs),形成填充于胶原纤维间隙的凝胶状基质。每个HA分子可结合自身重量1000倍的水分,不仅维持皮肤水合状态与经表皮水分流失(TEWL)平衡,还通过调节纤维间隙弹性缓冲机械应力,并为营养物质扩散提供介质。
营养微环境:由占真皮总蛋白80%以上的I型胶原构建物质转运通道,结合氨基酸、维生素、微量元素等代谢底物,为真皮与表皮细胞提供营养支持。胶原纤维的周期性形变驱动间质液流动,促进血管与细胞间的物质交换;蛋白聚糖则通过结合生长因子形成"控释储存库",实现信号的时空精准递送。
信号微环境:作为细胞调控的核心功能轴,整合了炎症、生物与机械(力学)三大信号。炎症信号通过TLR4/NF-κB通路识别ECM损伤;生物信号以TGF-β/Smad、PI3K/Akt通路为核心介导细胞间通讯;机械信号则通过"ECM刚度-整合素-YAP/TAZ"级联反应,调控ECM基因表达与组织力学稳态。
2.皮肤衰老的协同退变机制
研究揭示,皮肤衰老本质上是三大微环境协同退变的级联过程:
水合微环境中,HA降解加速与合成不足(HAS2启动子甲基化导致表达下调)并存,GAGs硫酸化模式失衡,导致皮肤水结合能力下降、基质孔隙度增加,形成"干燥网络"结构;
营养微环境中,微血管退变、I/III型胶原比例失衡、晚期糖基化终产物(AGEs)蓄积导致胶原异常交联,营养转运效率显著降低;
信号微环境中,慢性炎症激活MMPs过度降解ECM,TGF-β/Smad通路功能障碍抑制胶原合成,机械感知异常进一步削弱成纤维细胞的ECM生成能力,最终触发"炎症激活-无序降解-机械破坏"的恶性级联反应。
三大微环境之间存在紧密的交叉调控,例如HA降解产物通过TLR4通路激活炎症信号,AGEs通过RAGE受体同时抑制HA合成与促进炎症,形成自我强化的衰老正反馈环路。
3.精准靶向抗衰策略
基于三维调控体系,研究提出了分域靶向的抗衰干预体系:
水合微环境:采用"外源性补充+内源性激活"双策略,非交联HA通过CD44受体促进内源性高分子量HA合成,低交联HA则通过机械信号诱导HAS表达,实现长效水合维持;
营养微环境:补充脯氨酸、赖氨酸等胶原前体及铜、锌等微量元素,优化营养转运通道,激活成纤维细胞代谢;
信号微环境:通过抗炎制剂抑制异常炎症信号,PRP、外泌体等激活生物修复通路,低交联HA注射重塑机械微环境。
ECM文章附图S1. 皮肤ECM微环境(SEM)的临床诊断 - 作用机制 - 治疗方案对应关系图 本示意图将临床表型、皮肤ECM微环境内在机制及对应的治疗策略,整合为一套完 整的临床应用研究体系。左侧为代表性临床表现(如干燥、炎症、色素沉着及衰老 相关肤质改变),均为医美临床中常见的诊断表征。这些表型与中间区域皮肤细胞 外微环境的内在机制一一对应,涵盖水合、营养、炎症、生物及机械信号微环境, 同时包含角质形成细胞、成纤维细胞、脂肪细胞及血管组织等相关细胞组分/结构。 在图 1 所示皮肤ECM微环境结构功能特征、以及图 2 归纳的退行性改变与干预靶点基 础上,右侧将各类机制转化为临床可落地的治疗方案。主要包括:美塑疗法相关手 段(非交联透明质酸、微交联透明质酸、透明质酸复合溶液、富血小板血浆等制剂 )、非能量类疗法(胶原刺激剂、化学焕肤等),以及能量类仪器(激光、射频、 超声等)。
研究特别强调,联合疗法(如美塑疗法鸡尾酒、HA联合PRP)通过同时调控多个微环境,展现出优于单一疗法的协同效应,是未来精准抗衰的主流方向。
03
临床转化落地:
ECM美塑水动力诊疗体系
基于三维调控理论,华熙生物医学赋能中心团队开发了ECM美塑水动力诊疗体系,实现了从基础研究到临床实践的转化。该体系以"水-动-力"三维调控为核心逻辑:
"水":以三类械透明质酸产品建立安全基准,快速修复水合微环境,为后续治疗奠定基础;
"动":通过含氨基酸、维生素的复合动能素调控细胞活性,改善营养代谢,实现疗效可视化;
"力":以微交联透明质酸重塑ECM机械微环境,激活成纤维细胞的机械信号通路,促进内源性ECM再生。
体系配套了标准化的四步SOP流程:诊断评估(多维皮肤参数检测)、归因分析(定位三大微环境的核心退变环节)、个体方案(定制化联合治疗组合)、全周期管理(院内治疗与居家养护结合)。所有核心产品均通过三类医疗器械认证,并完成多中心大样本临床研究验证,为医美机构提供了可复制的ECM靶向诊疗规范。
04
产业布局:
ECM"土壤疗法"的全产业链实践
1."土壤疗法"的底层逻辑
基于ECM的核心科学地位,华熙生物提出"ECM土壤疗法"的抗衰理念:将细胞比作"种子",ECM比作"土壤",皮肤老化本质上是"种子"与"土壤"关系的失调。传统抗衰仅关注"种子"本身,而"土壤疗法"强调同步修复细胞生存环境与激活细胞功能,通过系统性改善ECM微环境,实现皮肤的长效年轻态。这一理念支撑了医美、护肤、营养三大业务板块的协同发展,推动抗衰从"单点突破"走向"系统干预"。
2.核心技术与产业壁垒
原料掌控能力:作为全球透明质酸产业化龙头,企业掌握HA微生物发酵、分子量精准调控、化学改性全链条核心技术,医药级HA全球市占率领先,从源头把控ECM研究与应用的核心原料;
合成生物学布局:依托全球领先的合成生物学平台,突破天然ECM组分提取限制,实现HA、胶原蛋白、硫酸软骨素、蛋白多糖等数十种ECM核心成分的高效、可控合成,构建了完整的ECM组分研发与生产体系;
全产业链转化:覆盖原料研发-医药-医美-功能性护肤-口服营养全场景,能够快速将基础研究成果转化为终端产品,形成了从实验室到临床的完整产业闭环。
3.科研体系与成果输出
公司构建对标国际顶级学术期刊的科研创新体系,密切跟进《Cell》《Science》等权威刊物的ECM前沿研究进展,自主建立皮肤ECM理论体系。除本次刊发综述成果外,公司深度参与ECM领域学术丛书编著,牵头制定国内全部6项透明质酸钠行业标准与燕窝酸行业标准,同时获邀参与欧洲药典、美国药典修订工作,已在ECM领域形成涵盖基础研究、标准创制、产业转化的全维度核心话语权。
05
行业意义与未来展望
ECM综述的发表一定程度填补了国内医美领域ECM系统化理论研究的空白,其提出的三维调控体系整合了既往分散的ECM研究成果,为皮肤衰老机制提供了更全面的解释,也为临床精准抗衰提供了清晰的理论参考。在产业层面,该研究推动医美行业从简单的"物理填充时代"进入"ECM生物学重塑时代",引导行业从单一成分竞争转向系统化技术体系竞争。
未来,ECM抗衰领域的研究将向三个方向深化:一是探索皮肤不同部位、不同层次的ECM微环境异质性,实现更精准的个体化干预;二是构建更接近人体生理的生物仿生实验模型,提升基础研究向临床转化的效率;三是开发多靶点协同的新型ECM调控材料与技术,进一步提高抗衰疗效的持久性与安全性。随着理论体系的不断完善与产业转化的持续推进,ECM靶向干预有望成为未来皮肤抗衰与再生医学的核心支柱。
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https://www.image2url.com/r2/default/documents/1778478930370-8dbee325-5e9a-4e94-80dd-807b75c6f53d.pdf
参考文献
1..Zhao, Liangsen, and Yong Liao. “The Tripartite Regulatory Framework of the Skin Extracellular Microenvironment and Related Anti-aging Strategies.” Mini reviews in medicinal chemistry, 10.2174/0113895575436479260306062725. 20 Apr. 2026, doi:10.2174/0113895575436479260306062725.
2.Kroemer G, Maier AB, Cuervo AM, et al. From geroscience to precision geromedicine: understanding and managing aging[J]. Cell, 2025, 188(8): 2043-2062. DOI:10.1016/j.cell.2025.03.011.
3.Mui BWH, Wong JJY, Dumas CE, et al. Hyaluronic acid and tissue mechanics orchestrate mammalian digit tip regeneration[J]. Science, 2026, 392(6794): eady3136. DOI:10.1126/science.ady3136.
4.华熙生物.华熙美塑4S体系一览图.2025.国作登字-2025-L-00169098.
5.郭学平,赵燕. 2025. 透明质酸研究与应用 [M]. 北京:科学出版社.
文献解读
透明质酸(HA)自1934年被首次提取以来,一直在医美领域中扮演着重要角色。
华熙生物自2000年创立以来,已成为全球知名的合成生物科技创新驱动的生物科技公司和生物材料全产业链平台公司。依托其强大的基础研究和应用基础研究为核心,创造新物质。同时拥有全球最大的中试转化基地,完成从细胞构建到商业应用的产品全生命周期。作为生物材料全产业链平台公司,主要聚焦于人类健康相关的功能糖、蛋白质、多肽、氨基酸、 核苷酸、天然活性化合物等生物活性物质,实现研发、生产及销售的一体化。秉承“让每个生命都是鲜活的”企业使命,为人类持续带来健康、美丽、快乐的生命体验——提高生命质量、延长生命长度。
华熙学苑文献解读将探索HA的独特之处,展示其在医美中的核心作用和巨大价值。
声明
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