GHK三肽的最新研究进展.doc

GHK三肽的最新研究进展Abstract： GHK （glycyl-L-histidyl-L-lysine） is present in human blood， saliva and urine and decreases with age. In general， GHK acts as a complex with bivalent copper ions to promote healing and repair. GHK regulates the synthesis and decomposition of collagen and glycosaminoglycan， and the activity of metalloproteinases and its inhibitors. It stimulates the synthesis of collagen， sulphuric acid skin plastic， chitin sulfate， glycoprotein and glycoprotein， and it can also restore the regeneration ability of fibroblasts after radiotherapy and chemotherapy. This molecule can attract immune cells and endothelial cells to move to the injured site. It speeds the healing of skin， hair follicles， gastrointestinal tract， bone tissue， and dog foot pads. It also induces the healing of whole body wounds in rats， mice and pigs. In beauty products， it compacts the loose skin and increases elasticity， density and firmness of the skin， reduces fine lines and wrinkles， reduces light damage， and pigmentation， and increases the proliferation of keratinocytes. It has been shown that GHK can be used as a therapeutic component in chronic obstructive pneumonia and metabolic cancer. GHK can up-regulate or down-regulate at least 4，000 human genes， especially in the recovery and reconstruction of DNA. This review focuses on the latest development of GHK in the field of skin regeneration. Keywords： GHK； GHK-Cu； copper peptide； TGF-？茁 signaling pathway 引言 GHK是一个三肽分子，序列是glycyl-histidyl-lysine。它自然存在于人的血液、唾液和尿液当中。20岁的时候GHK在血液当中的浓度是200ng/mL（10-7M），到了60岁的时候浓度降到80ng/mL。这种下降现象是与人的器官再生能力显著下降直接相关的。1973 年 Pickart首先分离到了GHK-Cu，它是在研究对老化组织和年轻组织同样起作用的活性物质中发现的三肽物质，接下来的研究证明这种三肽的序列是glycyl-L-histidyl-L-lysine，并且与铜离子有很强的亲和力，形成GHK-Cu复合物。研究证明GHK是以与铜离子形成复合物的形式发挥功能。 Pickart et al.等已经证明GHK-Cu加速伤口愈合和收缩，提高机体接受移植皮肤的接受能力，并且能够发挥抗炎的功能。Borel 和Maquart et al随后的研究证明GHK-Cu在非常低的浓度（1-10 nanomolar）范围内可以刺激和破坏胶原与糖胺聚糖的合成6。GHK调节金属蛋白酶及其抑制因子（TIMP-1 and TIMP-2）的活性，作为伤口愈合和皮肤再生的重要调节因子7，8。GHK-Cu激活胶原、硫酸皮肤素、硫酸几丁质和小分子糖蛋白、糖蛋白的合成。2001年McCormack等证明病人在接受放疗和化疗之后，DNA受到损伤的成纤维细胞可以重新恢复再生能力10。GHK同样可以吸引免疫细胞和内皮细胞向伤口处迁移。 近期的研究已经证实，人的干细胞用GHK凝胶预处理可以提高促血管生成因子的比如VEGF、bFGF等的分泌，并且是剂量依赖模式。当干细胞用抗整合素抗体处理时，以上情况不再发生，暗示GHK在干细胞上的作用是通过整合素信号途径发生的4。 5 GHK和IL-6在皮肤修复中的作用 伤口愈合和皮肤再生包括抗炎反应、细胞增殖、细胞迁移和基质重塑等。过度的炎症反应会延迟伤口的愈合并导致疤痕的形成。在正常人的牙成纤维细胞中，铜肽复合物GGH、GHK等可以减少TNF-alpha诱导的IL-6的分泌。而其他的铜复合物无此作用。研究者推断GHK和GHK-Cu可以作为替代糖皮质激素的抗炎剂使用。 6 GHK与DNA 损伤修复 GHK能够恢复受辐射的成纤维细胞的活力。研究者用来自暴露于辐射环境（5000rad）的颈部成纤维细胞，把GHK（10-9M）加入到无血清培养基中。对照组不加GHK。在对照组中尽管细胞可以存活并且繁殖，但它们的生长曲线与正常细胞完全不同。受辐射细胞在24h和48h的检测中与正常细胞相比生长延迟。而用GHK处理的辐射细胞生长得更快（表现与正常细胞相似）。此外GHK处理过的细胞产生了更多的生长因子，这些因子对于伤口愈合非常重要。 成纤维细胞是伤口愈合和组织再生的主要细胞。它们不仅合成细胞外基质的各种成分，也产生大量的生长因子（这些因子调节细胞的迁移和增殖、血管生成、上皮化等等）。辐射损伤细胞的DNA，进而损伤细胞功能。既然GHK可以恢复受辐射细胞的功能，我们有理由相信GHK有修复受损DNA的能力。 采用布罗德研究所开发的软件基因分析工具：基因连通图研究GHK发现：GHK可以提高与DNA?p伤修复行管的47个基因的表达并下调5个基因的表达。 7 GHK-Cu的临床应用 大量的临床研究实验发现GHK-Cu可以提高50岁左右女性的皮肤质量以胶原蛋白的产生为评价标准检，方法是活检样本的免疫组化。实验过程如下，当在大腿上使用GHK-Cu霜剂一个月以后，GHK-Cu具有明显的促胶原合成效果。GHK-Cu对70%的女性有效果，vitamin C对50%的女性有效果，维甲酸对40%的女性有效果。 71名面部皮肤轻度或重度老化的女性使用GHK-Cu面霜12周后，皮肤老化明显改善。GHK-Cu改善皮肤松弛，清晰度和外观，减少细纹和皱纹的深度，皮肤密度和厚度增加。 41名面部皮肤轻度或重度老化的女性使用GHK-Cu眼霜12周后，与使用维生素K的对照组相比，GHK-Cu在抗皱方面效果明显，皮肤密度和厚度增加。 在另外一组实验中，61名年龄在50到59岁之间的女性每天使用GHK-Cu面霜两次，皮肤紧实度清晰度提高，细纹减少，粗糙度减少，色素沉着改善，皮肤密度和厚度增加。 组化学活检分析结果显示这种面霜可以刺激皮肤角质化细胞增生。 这些实验的结果可以证明GHK-Cu面霜有如下效果： （1）皮肤紧实，提高弹性。（2）提高皮肤密度和韧性。（3）减少细纹和深纹。（4）提高亮度。（5）减少色素沉着和斑点。（6）显著提高角质细胞增生。 8 剂型与吸收机制 GHK-Cu能够穿过角质层，并且在数量上足以激活再生。随着pH的提高渗透率提高。研究证明GHK和GHK-Cu可以穿过角质层，然而由于易酶解，确保有足够多的铜肽吸收就非常重要。Arul等人采用生物素化的铜肽与胶原基质结合的方式处理真皮伤口，他们的研究发现GHK-Cu改善伤口收缩并且提高了细胞的增殖以及抗氧化酶的表达。 近期的研究已经考察了GHK-Cu的稳定条件：在氧化条件下易于水解，在水中或者是pH 4.5-7.4 的缓冲液中，60条件下可以保存两周。辛醇-磷酸盐缓冲盐水中的分配系数表明GHK-Cu是高度亲水性，对带负电荷的脂质二乙酰磷酸条件下不太稳定。 以羟丙基纤维素为包衣的GHK-Cu微球作为结肠定位释放药物使用。GHK-Cu的释放受交联程度以及药物载量的影响，这种微球在4小时内释放50-80%的药物。这些研究提示GHK-Cu可以作为膳食补充剂使用。 9 GHK-Cu复合物的抗分解作用 处理皮肤伤口和溃疡的主要难题是感染。伤口上的细菌会分泌蛋白酶分解GHK和其他促愈合的细胞因子。GHK本身就是在蛋白质分解过程中产生的一大群小肽混合物的一份子。当我们在小肽混合物中加入铜离子时，我们发现小肽混合物有很好的促愈合活性，而且这样的肽不会被进一步分解，对酶有抵抗作用。 Howard Maibach's研究组后来在四种人类伤口愈合系统中验证了GHK-Cu的活性。 这些皮肤创伤模型包括： （1）丙酮清除皮肤脂质。（2）月桂酸钠强刺激皮肤。（3）胶带剥脱术对皮肤的刺激。（4）激活患者对镍过敏的反应。 10 GHK：一种天然的真皮修复调节剂 皮肤中伤口的愈合经历了以下阶段：止血、炎症反应、造粒、疤痕重建。每个阶段都需要协调细胞相互作用，因此不同来源的大量的生物活性分子作为协调员来引导细胞完成整个过程。例如受伤后立即脱粒，血小板释放生长因子调动免疫细胞到受伤的位置。 角化细胞和成纤维细胞也会产生大量的细胞因子，中性粒细胞、巨噬细胞和其他被征召到受伤部位的免疫细胞生产相应的细胞因子。 GHK是人类蛋白质中罕见的序列；然而，它在细胞外基质的蛋白质中更为常见（ECM）。GHK是一型胶原 2链中的组成部分，受伤时蛋白酶分解胶原将GHK释放到伤口部分。另外一个含有GHK的非常有名的糖蛋白是SPARC，它在受伤后分解生成GHK-Cu56。蛋白质水解或者说细胞外基质水解后释放了一系列重要的调控分子，称为细胞外基质活化素。这些分子激活或者调控真皮修复过程。既然GHK作为受伤后在细胞外基质中存在的多肽序列，那么可以认为它是一种天然的真皮修复剂。 11 ?Y束语 长期以来人们已经认识到铜结合肽GHK-Cu有加速伤口愈合，激活皮肤再生等功能。GHK-Cu与真皮修复和皮肤再生有关的信号途径分子组成了一个完善的调控网络，这些分子之间互相发生作用。当这种互作中断了，伤口愈合的进程就延迟了，从而导致过度的炎症反应和疤痕的形成。GHK能够重新恢复真皮组织中细胞信号途径的最佳状态，并且基因被恢复到更为健康的状态。