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中國化妝品行業(yè)斑馬魚技術應用白皮書

發(fā)布時間:2023-9-01 | 雜志分類:其他
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中國化妝品行業(yè)斑馬魚技術應用白皮書

斑馬魚技術應用白皮書 44圖1. 蘆薈花提取物對LPS誘導斑馬魚體內活性氧(ROS)分泌的抑制作用不同的字母(A-B)表明各組之間存在顯著差異(P <0.05)。圖1. 蘆筍汁對LPS誘導斑馬魚體內活性氧(ROS)分泌的抑制作用萬慶家等[18]通過觀察研究庫拉索蘆薈花提取物對斑馬魚體內ROS水平影響,測試庫拉索蘆薈花提取物的抗氧化功效,實驗結果表明,蘆薈花提取物在低濃度下對LPS刺激產(chǎn)生的ROS分泌量均具有顯著的抑制作用,證明蘆薈花提取物在化妝品應用中具備顯著的抗氧化功效。蘆筍已被收錄于《已使用化妝品原料名稱目錄INCN》2015版中,作為化妝品原料,目前對蘆筍的護膚功效研究主要集中在抗氧化方面?;钚匝醮兀≧OS)存在于斑馬魚體內,是斑馬魚體內正常的代謝產(chǎn)物,能被特異性的染料檢測出來,斑馬魚體內ROS檢測模型檢測ROS水平具有可靠、快速、高效、經(jīng)濟、高通量等優(yōu)點,因此本研究選擇該方法驗證蘆筍汁的抗氧化活性。萬慶家等[19]通過觀察蘆筍汁對斑馬魚體內ROS水平影響,測試蘆筍汁的抗氧化功效,實驗結果表明,蘆筍汁在低濃度下對LPS刺激產(chǎn)生的ROS分泌量均具有顯著的抑制作用,研究證明蘆筍... [收起]
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中國化妝品行業(yè)斑馬魚技術應用白皮書
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第51頁

斑馬魚技術應用白皮書 44

圖1. 蘆薈花提取物對LPS誘導斑馬魚體內活性氧(ROS)分泌的

抑制作用

不同的字母(A-B)表明各組之間存在顯著差異(P <0.05)。

圖1. 蘆筍汁對LPS誘導斑馬魚體內活性氧(ROS)分泌的抑制作用

萬慶家等[18]通過觀察研究庫拉索蘆薈花提取物對斑馬魚體內ROS水平影響,測試庫拉索蘆薈花提

取物的抗氧化功效,實驗結果表明,蘆薈花提取物在低濃度下對LPS刺激產(chǎn)生的ROS分泌量均具有顯

著的抑制作用,證明蘆薈花提取物在化妝品應用中具備顯著的抗氧化功效。

蘆筍已被收錄于《已使用化妝品原料名稱目錄INCN》2015版中,作為化妝品原料,目前對蘆筍

的護膚功效研究主要集中在抗氧化方面。活性氧簇(ROS)存在于斑馬魚體內,是斑馬魚體內正常的

代謝產(chǎn)物,能被特異性的染料檢測出來,斑馬魚體內ROS檢測模型檢測ROS水平具有可靠、快速、高

效、經(jīng)濟、高通量等優(yōu)點,因此本研究選擇該方法驗證蘆筍汁的抗氧化活性。萬慶家等[19]通過觀察蘆

筍汁對斑馬魚體內ROS水平影響,測試蘆筍汁的抗氧化功效,實驗結果表明,蘆筍汁在低濃度下對

LPS刺激產(chǎn)生的ROS分泌量均具有顯著的抑制作用,研究證明蘆筍汁在化妝品應用中具備顯著的抗氧

化功效。

第52頁

參考文獻

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[19]萬慶家, 黃云祥, 張浩, 等. 蘆筍的抗氧化功效研究[J]. 廣東化工, 2020, 47(4): 2.

斑馬魚模型在補水保濕功效評價方面也有重要的用途。一般傳統(tǒng)保濕功效評價方法為用皮膚角質

儀測量面部不同部位皮膚含水率、用水分儀測量經(jīng)皮失水率及用皮脂儀測量評估皮脂分泌量。儀器依

賴性強,對志愿者要求高。在這方面,斑馬魚表皮就表現(xiàn)出優(yōu)良的性能,超出魚皮的滲透壓耐受范圍

將會使斑馬魚產(chǎn)生脫水現(xiàn)象,尾部面積也會變小,因此通過高滲透溶液建立斑馬魚補水保濕誘導模型

后,可以用來評估化妝品的保濕功效。用熒光PCR手段檢測相關基因如AQP3等的表達量可以評估化

妝品的補水保濕功效[20]。

斑馬魚皮膚結構與人皮膚結構相似,具有表皮層、真皮層和皮下組織[21]。補水保濕的功效評價通

常需要用干燥或失水的皮膚進行試驗,斑馬魚雖為水生生物,但有文獻資料[22]表明,斑馬魚表皮具有

一定的滲透壓耐受范圍,超過耐受范圍將產(chǎn)生脫水現(xiàn)象,因此使用高滲透溶液可以建立斑馬魚補水保

濕的誘導模型。

王志華等[23]首先對斑馬魚胚胎進行高滲透壓溶液處理誘導其失水收縮,建立保濕功效評價模型,

探究了糙米發(fā)酵濾液的補水保濕功效。結果顯示,與空白對照組相比,模型對照組斑馬魚尾部面積明

顯減小,表明斑馬魚補水保濕功效評價模型造模成功。樣品處理組斑馬魚胚胎尾巴面積明顯大于模型

組,其收縮抑制率為72±4%(P=0.043),這說明糙米發(fā)酵濾液可以防止因高滲透壓引起的失水,具

有顯著的補水保濕效果。

5.2.3 補水保濕功效評價

45 斑馬魚技術應用白皮書

第53頁

斑馬魚技術應用白皮書 46

周示玉等[24]用氯化鈉溶液處理斑馬魚,使其皮膚表面失水皺縮,建立補水保濕模型。結果顯示,

與空白對照組相比,模型對照組斑馬魚尾部面積明顯較少,提示斑馬魚補水保濕功效評價模型造模成

功。甘油葡糖苷的濃度為0.5、1.0和2.0mg.mL-1時,斑馬魚尾部面積分別為186279,181855和

193931像素,與模型對照組(167353像素)比較,P<0.001,對斑馬魚尾部的補水保濕功效分別

為91%,70%和128%。說明甘油葡糖苷具有補水保濕作用。

圖1 BioyouthTM-Brice 糙米發(fā)酵濾液對斑馬魚尾部失水收縮的抑制效

果。A:測試結束時斑馬魚胚胎尾部面積表型圖。B:斑馬魚尾巴面積及

面積縮小抑制率柱狀圖。比例尺:1mm。

圖. 甘油葡糖苷促進補水保濕功效

第54頁

參考文獻

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2016, 22(8).

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[24]周示玉, 范嘉瑩, 沈佳琪, 等. 甘油葡糖苷的護膚功效評價[J]. 廣東化工, 2021(023): 048.

根據(jù)《化妝品分類規(guī)則和分類目錄》[25]中的釋義和說明,舒緩是指有助于改善皮膚刺激等狀態(tài)的

一種功效。對于舒緩功效的評價,目前尚缺乏標準、統(tǒng)一的方法,目前實驗室的舒緩功效評價方法多

以炎癥為指標,如有研究[26]利用脂多糖誘導產(chǎn)生巨噬細胞RAW264.7,通過測定相關炎癥因子的含量

評價化妝品原料的舒緩功效。目前應用廣泛的斑馬魚炎癥模型,是在熒光顯微鏡下觀察皮膚炎癥部位

的中性粒細胞或巨噬細胞的分布情況,采用圖像處理軟件統(tǒng)計其數(shù)量,進而評估舒緩功效[27]。

何健華等[28]以斑馬魚胚胎的自旋運動頻率為指標,利用SDS作為造模劑構建斑馬魚刺激模型;分

別采用該模型和傳統(tǒng)斑馬魚炎癥模型對甘草酸二鉀和黃芩素的舒緩功效和抗炎作用進行評價,以驗證

斑馬魚刺激模型的可行性。同時利用斑馬魚刺激模型對α-紅沒藥醇、丹皮酚、積雪草苷、原花青素和

4-叔丁基環(huán)己醇5種原料進行舒緩功效的評價篩選。結果表明,SDS濃度500 μmol/L對24 hpf斑馬魚

胚胎作用時間15 min的斑馬魚刺激模型,刺激性最強且重復性較好;應用該模型評價甘草酸二鉀和黃

芩素的舒緩功效,與斑馬魚炎癥模型的評價結果基本一致;α-紅沒藥醇、丹皮酚、積雪草苷及原花青

素在斑馬魚刺激模型中表現(xiàn)出一定的舒緩功效。

周示玉等[30]利用SLS(十二烷基磺酸鈉)刺激誘導斑馬魚產(chǎn)生皮膚表面炎癥反應,建立舒緩功效

模型。結果發(fā)現(xiàn),與空白對照組相比,模型對照組斑馬魚皮膚表面中性粒細胞數(shù)量明顯增多,提示斑

5.2.4 抗炎舒緩功效評價

47 斑馬魚技術應用白皮書

第55頁

參考文獻

[25]國家藥品監(jiān)督管理局. 國家藥監(jiān)局關于發(fā)布《化妝品分類規(guī)則和分類目錄》的公告(2021年第49號)

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2022(003): 037.

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[30]周示玉, 范嘉瑩, 沈佳琪, 等. 甘油葡糖苷的護膚功效評價[J]. 廣東化工, 2021(023): 048.

[31]王志華, 陳雪平, 任姝靜, 等. 糙米發(fā)酵濾液的護膚功效研究[J]. 中國化妝品, 2022(8): 5.

斑馬魚技術應用白皮書 48

馬魚舒緩模型建立成功。甘油葡糖苷濃度為1 mg·mL-1時,斑馬魚皮膚表面中性粒細胞數(shù)量與模型對

照組比較P<0.01,其對斑馬魚炎癥消退率為58%。說明甘油葡糖苷具有舒緩作用。

王志華等[31]對斑馬魚胚胎進行CuSO4暴露誘導側線區(qū)域神經(jīng)丘細胞損傷導致中性粒細胞聚集,建

立舒緩功效評價模型,探究了糙米發(fā)酵濾液的舒緩功效。結果顯示,經(jīng)硫酸銅溶液處理后,模型組的

斑馬魚胚胎側線區(qū)域具有較多的中性粒細胞聚集,而添加5g/L的糙米發(fā)酵濾液的試驗組,側線區(qū)域中

性粒細胞數(shù)目明顯減少,抑制率為48±8%(P=0.00035),這說明糙米發(fā)酵濾液在該測試濃度下可以

顯著抑制斑馬魚胚胎中性粒細胞聚集,具有顯著的舒緩功效。

第56頁

49 斑馬魚技術應用白皮書

在化妝品修復功效評價方面,斑馬魚成體組織、器官和魚鰭均有可再生性,切斷熒光標記斑馬魚

的尾鰭后,斑馬魚炎癥模型在幾個小時內即可建立,且尾鰭面積大易操作與觀測,因此斑馬魚成體尾

鰭組織被廣泛運用檢測護膚品的修復功效[29]。

人參具有顯著延緩衰老的作用,對皮膚老化、損傷以及皮膚病有一定的修復和治療作用。許多國

際知名品牌都采用將人參皂苷中的固有人參皂苷轉化為稀有人參皂苷的方法來提升產(chǎn)品效果,如韓國

雪花秀等。對護膚產(chǎn)品的皮膚修復作用進行評價分析,目前斑馬魚方法已經(jīng)被證明是一種相對成熟可

靠的評價方法[32]。趙文婷等[33]采用植物乳桿菌對人參進行發(fā)酵,然后通過測定MTC值以及建立斑馬魚

組織再生模型評價適宜濃度下人參發(fā)酵濾液的修復作用。結果表明人參發(fā)酵濾液對斑馬魚尾鰭具有顯

著的修復作用,證明其有潛在的皮膚修復功效,這一結果為人參發(fā)酵濾液在化妝品中的應用提供了支

撐。但人參發(fā)酵濾液的修復機理還需進一步展開研究。

王志華等[34]將斑馬魚尾鰭進行手術切除處理,建立修復功效評價模型。結果發(fā)現(xiàn),與空白對照組

相比,樣品處理組斑馬魚尾鰭長度(紅色虛線與實線間距離)明顯增大,糙米發(fā)酵濾液在該測試濃度

下對斑馬魚胚胎尾鰭修復促進率為17±2.4%(P=0.0023),說明該樣品具有一定的皮膚修復功效。

周示玉等[35]將斑馬魚尾鰭進行手術切斷處理,建立修復模型。結果顯示,與空白對照組相比,模

型對照組斑馬魚尾鰭面積明顯較少,提示斑馬魚修復功效評價模型造模成功。甘油葡糖苷的濃度為

0.5,1.0和2.0mg.mL-1時,斑馬魚尾鰭面積分別為62899,63680和67308像素,與模型對照組(

57894像素)比較,P<0.05,修復功效分別為20%,23%和37%。說明甘油葡糖苷具有修復作用。

5.2.5 皮膚修復功效評價

圖. 甘油葡糖苷促進修復功效

第57頁

參考文獻

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斑馬魚技術應用白皮書 50

第58頁

參考文獻

[35]周示玉, 范嘉瑩, 沈佳琪, 等. 甘油葡糖苷的護膚功效評價[J]. 廣東化工, 2021(023): 048.

周示玉等[36]通過斑馬魚節(jié)間血管直徑的擴張程度以及血流速度評價甘油葡糖苷促進微循環(huán)的功效

。甘油葡糖苷的濃度為1.0和2.0 mg.mL-1時,斑馬魚節(jié)間血管直徑分別為8.36和8.86 μm與空白對

照組比較,P均<0.01,其改善微循環(huán)的功效分別為8%和14%。甘油葡糖苷的濃度為1.0 mg.mL-1和

2.0 mg.mL-1時,斑馬魚節(jié)間血液流速分別為454 μm/s和499 μm/s,與空白對照組比較,P<0.05

,其改善微循環(huán)的功效分別為31%和44%。

化妝品已成為人們生活中的必需品,安全性評價是化妝品開發(fā)過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)。斑馬

魚具有傳代時間短、飼養(yǎng)方便、價格低廉以及便于大規(guī)模篩選等優(yōu)勢,是一種有效、可靠、高通量的

模式生物。目前,對斑馬魚致死和致畸的統(tǒng)計結果可用于化妝品原料的安全性評價,呈現(xiàn)出良好的發(fā)

展優(yōu)勢和應用前景。

鐘怡洲等[1]建立了斑馬魚胚胎急性毒性測試方法,與GB15193.3-2014 食品安全國家標準急性經(jīng)

口毒性試驗進行相關性驗證,以及OECD TG 236斑馬魚胚胎急性毒性測試方法的驗證報告數(shù)據(jù)進行可

比性分析。結果發(fā)現(xiàn),斑馬魚胚胎急性毒性和小鼠急性經(jīng)口毒性的測試結果相似度為67.9%,且另外

有28.6%的樣品在斑馬魚胚胎急性毒性測試中更加靈敏。此外,斑馬魚胚胎急性毒性測試方法測得的

28種化學試劑的LC50值和GB15193.3-2014霍恩氏法小鼠急性經(jīng)口毒性試驗測得的小鼠經(jīng)口LD50值

呈正相關,并且斑馬魚胚胎急性毒性測試方法還可測得其中18種保健食品和食品的LC50值。該研究

建立的斑馬魚胚胎急性毒性測試方法對18個化學品的測試結果的急性毒性分級和OECD TG 236驗證報

告中的結果基本一致,且對6個化學品進行5個實驗室平行試驗結果顯示方法重復性和重現(xiàn)性不亞于

OECD TG 236驗證報告中的數(shù)據(jù)。結果表明,該研究斑馬魚胚胎急性毒性測試結果和國家標準

GB15193.3-2014小鼠急性經(jīng)口毒性試驗測得的結果顯著正相關,和OECD TG 236標準方法具有很好

的可比性。

陳紀韜[2]以一款市面熱銷的磨砂洗面奶為研究對象,從中提取出微塑料顆粒,并確認它是聚乙烯

材料。結果發(fā)現(xiàn),100目、500目的聚乙烯微塑料顆粒以及吸附了洗面奶的100目聚乙烯微塑料顆粒均

對紅斑馬魚產(chǎn)生氧化應激損傷。當聚乙烯微塑料顆粒混入飼料中共同投喂時會對紅斑馬魚造成更大的

5.2.6 改善微循環(huán)

5.2.7 安全性評價

51 斑馬魚技術應用白皮書

第59頁

參考文獻

[1]林莉, 徐世三, 鐘怡洲, 等. 斑馬魚胚胎急性毒性和小鼠急性經(jīng)口毒性測試方法的相關性研究[J]. 毒理學

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學, 2012.

斑馬魚技術應用白皮書 52

傷害。當移除水體中的污染物,經(jīng)過3天的自凈,紅斑馬魚體內的抗氧化能力能夠很好地恢復,但鰓

絲細胞的損傷需要更長的時間來恢復。暴露于聚乙烯微塑料環(huán)境下的紅斑馬魚鰓、腸、肝的干重會稍

稍高于對照組。解剖以及傅里葉紅外測試都發(fā)現(xiàn)紅斑馬魚鰓腸中有不同程度的殘留聚乙烯微塑料顆粒

王曉微等[3]以斑馬魚為模式生物,研究了不同濃度納米二氧化硅和常規(guī)二氧化硅的水溶懸浮液對

斑馬魚胚胎發(fā)育的毒性效應。結果表明,常規(guī)二氧化硅對斑馬魚胚胎發(fā)育無明顯毒性效應,而納米二

氧化硅對斑馬魚胚胎發(fā)育具有劑量依賴性的抑制作用,可導致胚胎孵化率顯著下降,死亡率顯著上升

,以及幼魚的多種畸形現(xiàn)象如脊柱彎曲、圍心囊水腫、無胸鰭和短體長等。韓利[4]研究了3種不同粒徑

(30 nm、80 nm~150 nm和2 μm)納米ZnO顆粒對斑馬魚胚胎孵化率和致畸性的影響。結果表明3

種大小的納米ZnO 顆粒對斑馬魚胚胎都具有明顯的毒性,具體表現(xiàn)為導致斑馬魚胚胎產(chǎn)生畸形、死亡

并影響孵化率,且這種影響隨著粒徑的減小而增大。

第60頁

第六章

斑馬魚技術在化妝品行業(yè)的應用情況

第61頁

在我國,自上世紀90年代開始有研究者采用斑馬魚為模式動物開展有關研究工作,中國斑馬魚實

驗室不僅在數(shù)量上增加迅速,其研究方向的發(fā)展也和國際同步,涉及斑馬魚研究的方方面面,目前國

內以斑馬魚為工具進行研究和應用的各種實驗室和企業(yè)超過2000家,科研院所主要有清華大學、北京

大學、浙江大學、上海交通大學、復旦大學、同濟大學、南開大學、南方醫(yī)科大學、中國科學院水生

生物研究所、中科院海洋生物研究所、中國科學院生物化學與細胞生物學研究所、中國檢疫檢驗科學

研究所、中國科學院生物發(fā)育研究所、中國環(huán)境科學研究院、環(huán)境保護部南京環(huán)境科學研究所、廣東

省微生物研究所等,學術研究占比較多的有藥物篩選、疾病模型、毒性評價、遺傳學、發(fā)育生物學、

神經(jīng)生物學、水產(chǎn)性狀改良、環(huán)境水質監(jiān)測、毒理學等方面。

利用斑馬魚技術進行化妝品評價的企業(yè)單位主要有杭州環(huán)特生物科技股份有限公司、水中銀(國

際)生物科技有限公司、山東省科學院、廣州魯比生物科技有限公司、廣州山海生物科技有限公司等

6.1 國內科研單位斑馬魚技術應用

6.2 國內企業(yè)單位斑馬魚技術應用

斑馬魚技術應用白皮書 54

杭州環(huán)特生物科技股份有限公司(Hunter ,簡稱環(huán)特生物)成立于2010年,一直聚焦于斑馬魚技

術的相關研究工作,有著深厚的技術積累和豐富的項目經(jīng)驗。目前,環(huán)特生物已經(jīng)自主開發(fā)了50余項

化妝品功效和安全性測試方法,常規(guī)實驗模型見表5,服務化妝品企業(yè)超過300家,其中包括行業(yè)的

眾多知名品牌,如華熙生物、諾斯貝爾、貝泰妮、珀萊雅、歐詩漫、丸美、御泥坊等,在過去的

2021年累計接收測試樣品達到900個,樣品類型覆蓋原料、配方及各種劑型的成品,為客戶在原料研

究、配方篩查、功效驗證等各個方面提供了有力的技術支持。

(1)杭州環(huán)特生物科技股份有限公司

第62頁

抗皺

緊致

舒緩

補水保濕

溫和無刺激

美白祛斑

提亮膚色

抗氧化

抗光老化

修護

抗衰老

功效

評價

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

膠原蛋白的表達

彈性蛋白的表達

神經(jīng)信號的傳導

炎癥細胞的增值

炎癥因子的表達

過敏反應標志物的監(jiān)測

皮膚表面水合作用

水通道蛋白AQP3的表達

透明質酸合成酶的表達

炎癥細胞的增值

黑色素的抑制

酪氨酸酶的活性

黑色素蛋白含量

氧化應激誘導的色素沉著

氧化應激誘導的ROS

紫外線誘導的皮膚損傷

組織再生能力

衰老相關酶的活性表達

/

/

冰乙酸

SLS

/

C48/80

氯化鈉

/

/

/

/

/

/

甲萘醌

甲萘醌

UVB

斷尾

/

col1a1a、col1a1b

eln1、eln2

總運動距離

中性粒細胞數(shù)量

IL-1α、IL-6、

IL-8、TNFα

類胰蛋白酶含量

局部皮膚面積

AQP3基因表達量

HAS3基因表達量

中性粒細胞數(shù)量

皮膚白度

酪氨酸酶活性

黑色素蛋白含量

皮膚亮度

ROS的熒光強度

曬傷部位恢復

損傷部位恢復

β-半乳糖苷酶、端粒酶、

SOD、GSH

序號 類別 實驗模型 作用肌理 誘導劑 評價指標

表5.環(huán)特生物斑馬魚技術在化妝品中的應用

55 斑馬魚技術應用白皮書

第63頁

急性毒性

刺激性

致敏性

雌激素檢測

安全性

評價

19

20

21

22

胚胎存活率

炎癥細胞的增值

過敏反應標志物的監(jiān)測

雌激素受體的表達

/

/

/

/

LC50值

皮膚炎癥細胞數(shù)量

類胰蛋白酶含量

熒光強度

序號 類別 實驗模型 作用肌理 誘導劑 評價指標

斑馬魚技術應用白皮書 56

第64頁

廣州魯比生物科技有限公司成立于2016年,是一家集研發(fā)、技術服務于一體,專注生命科學研究

和生物技術開發(fā)。魯比生物以自主開發(fā)的斑馬魚模型作為核心支撐點,面向化妝品產(chǎn)業(yè),針對性地開

發(fā)了十余種斑馬魚胚胎實驗模型。涵蓋抗炎舒緩、美白淡斑、修復、溫和刺激性、抗氧化、舒緩、防

曬(曬后修復)、保濕、急性毒性等功效與安全評價,能夠滿足化妝品及其原料的檢測需求,為企業(yè)

的新原料開發(fā)、配方設計和產(chǎn)品質量控制提供可靠的檢測技術與服務。

(4)廣州魯比生物科技有限公司

57 斑馬魚技術應用白皮書

環(huán)特生物子公司廣州環(huán)特智魚優(yōu)檢生物科技有限公司將斑馬魚生物評價技術和基因編輯技術,在

化妝品的配方研發(fā)、原料篩選、生產(chǎn)質控、營銷背書等多方面深入拓展技術應用場景,構筑優(yōu)質平臺

,有效提升粵港澳大灣區(qū)斑馬魚技術應用領域的專業(yè)服務質量,助力化妝品企業(yè)升級轉型,賦能產(chǎn)業(yè)

鏈、創(chuàng)新鏈的高質量發(fā)展。

水中銀(國際)生物科技有限公司(Vitargent,簡稱水中銀),主要是利用鯖鳉魚和斑馬魚胚

胎來進行日用品安全毒理測試,客戶包括全球大型化妝及護膚品牌、食品企業(yè)、先進檢測化驗所及政

府部門。水中銀將斑馬魚技術用于化妝品評價主要有美白祛斑功效檢測、抗氧化及抗衰老功效測試、

抗炎.抗敏.祛痘功效測試、皮膚修復功效測試四大類。

(2)水中銀(國際)生物科技有限公司

山東省科學院是省政府直屬的事業(yè)單位,是山東省最大的綜合性自然科學研究機構,屬于省級公

益二類事業(yè)單位。山東省科學院生物研究所已形成生物傳感器、斑馬魚藥物篩選、微生物代謝分析、

酶工程、天然產(chǎn)物、微生物藥物合成生物學、功能食品與特醫(yī)食品等方向和專業(yè)化的研究團隊,涉及

生物智能制造、工業(yè)發(fā)酵、健康醫(yī)療、食品加工、環(huán)境監(jiān)測、藥用微生物、生物肥料等多個產(chǎn)業(yè)領域

。

山東省科學院斑馬魚藥物篩選平臺主要利用斑馬魚評價化妝品的補水保濕功效、祛斑美白功效、

抗皺功效。

(3)山東省科學院

第65頁

廣州山海生物科技有限公司總部位于廣州科學城國家級科技企業(yè)孵化器園區(qū)。是一家專注于斑馬

魚核心技術在大健康領域的推廣與應用的科技服務企業(yè)。公司擁有受過專業(yè)嚴格訓練的技術與分析人

員,核心團隊具有十年的斑馬魚實驗技術研發(fā)經(jīng)驗,致力于向包括生物醫(yī)藥、食品保健品、功能性化

妝品等領域提供全面的技術解決方案、專業(yè)的技術培訓及技術服務。廣州山海生物科技有限公司主要

利用斑馬魚評價化妝品的防斷發(fā)功效、控油功效、補水保濕功效、祛斑美白功效、抗皺功效。

(5)廣州山海生物科技有限公司

斑馬魚技術應用白皮書 58

第66頁

第七章

斑馬魚技術在化妝品行業(yè)的應用價值

第67頁

斑馬魚技術應用白皮書 60

隨著化妝品新法規(guī)的落地,創(chuàng)新成了中國化妝品行業(yè)發(fā)展的核心驅動力。在這種大的行業(yè)背景下

,斑馬魚技術在化妝品行業(yè)中的應用價值主要體現(xiàn)在研發(fā)和檢測兩個維度。

從檢測維度來說,斑馬魚技術提供了一種較為快速、高效且低成本的檢測方法。斑馬魚技術可以

滿足普通化妝品部分功效檢測的需求,在人體功效實驗的前期進行篩選,降低后期實驗成本和壓力,

縮短試驗周期,保證特殊化妝品的人體功效實驗需求可以得到較充分的滿足,也有助于行業(yè)在法規(guī)過

渡期的平穩(wěn)發(fā)展。

從研發(fā)維度來說,斑馬魚技術可提供功效機制或機理方面的技術支持,完善了現(xiàn)有的化妝品研發(fā)

技術體系,可與細胞模型、動物模型等進行配合和互補。產(chǎn)品研發(fā)環(huán)節(jié)充滿了不確定性和失敗風險,

化妝品研發(fā)機構需要根據(jù)產(chǎn)品定位、產(chǎn)品特點和研發(fā)階段有針對性地選擇合適的評價方法以達到最佳

的投入產(chǎn)出比。斑馬魚和細胞、離體組織、3D皮膚模型等技術方法在化妝品原料篩選、作用機理研究

、配方組合優(yōu)化等方面能夠發(fā)揮重要作用,而人體實驗則在產(chǎn)品最終的安全性和功效測試上具有不可

替代性。

每一種測評方法都有自身的特質和優(yōu)點,斑馬魚技術與其它各種檢測評價技術的關系是協(xié)同和互

補的,一款優(yōu)秀的產(chǎn)品也應該在研發(fā)的不同階段采用了不用的測試評價方法才能開發(fā)出來,因此,未

來化妝品的檢測評價應該是多種方法的統(tǒng)一和協(xié)作,各自發(fā)揮其在研發(fā)階段的價值,而斑馬魚技術的

優(yōu)點和特色對于激發(fā)行業(yè)的研發(fā)活力將產(chǎn)生積極的作用。

第68頁

斑馬魚技術用于化妝品評價常見技術方案

第八章

第69頁

護膚產(chǎn)品的美白功效最主要的作用通路是通過抑制酪氨酸酶的活性,從而減少黑色素的生成來實

現(xiàn)的。斑馬魚皮膚中的黑色素調控機制與人類高度保守,并且黑色素的生成速度快,在顯微鏡下能被

肉眼清晰的觀察到,通過圖像處理技術可以對護膚產(chǎn)品對黑色素減少的程度進行定量,從而實現(xiàn)美白

功效的評價。

將斑馬魚分成若干組,含正常對照組和供試品組。正常對照組不做處理,供試品組使用受試化妝

品,孵育一段時間后,對斑馬魚頭部進行拍照,利用高級圖像處理軟件分析斑馬魚頭部的黑色素信號

強度;將斑馬魚進行勻漿處理,分別提取其中的酪氨酸酶和黑色素蛋白,進行OD值測定,通過皮膚

黑色素信號強度、酪氨酸酶活性和黑色素蛋白的含量反映供試品的美白功效。

斑馬魚技術應用白皮書 62

8.1 美白功效評價

圖1. 斑馬魚頭部黑色素表型圖

藍色為分析區(qū)域

【實驗方案】

1、皮膚黑色素信號強度

2、酪氨酸酶活性

3、黑色素蛋白含量

【評價指標】

1、斑馬魚頭部黑色素:提供表型圖

【結果展示】

第70頁

63 斑馬魚技術應用白皮書

圖2. 斑馬魚酪氨酸酶活力

圖3. 斑馬魚黑色素蛋白含量

2、酪氨酸酶活性:提供柱狀圖

3、黑色素蛋白含量:提供柱狀圖

第71頁

活性氧(ROS)是含氧的化學反應性化學物質。包括過氧化物,超氧化物,羥基自由基等。ROS

形成為氧的正常代謝的天然副產(chǎn)物,并且在細胞信號傳導和體內平衡中具有重要作用。然而在紫外線

暴露期間,ROS水平會急劇增加。這可能會對細胞結構造成嚴重損害,這被稱為氧化應激。甲萘醌能

產(chǎn)生活性氧自由基,當自由基產(chǎn)生量大于機體清除能力時就發(fā)生氧化應激反應,氧化應激時超氧化物

歧化酶( Superoxide dismutase,SOD) 活性降低。通過斑馬魚卵黃囊熒光強度、SOD活性評價供試

品抗氧化作用。

8.2 抗氧化功效評價

斑馬魚技術應用白皮書 64

1、將受測試斑馬魚分成若干組,含正常對照組、模型對照組和供試品組。其中正常對照組未經(jīng)

任何處理,模型對照組和供試品組都加入等量的甲萘醌。供試品組在加入甲萘醌的同時加入一定濃度

的供試品。使用供試品一段時間后,對斑馬魚整體進行特異性熒光染色,觀察斑馬魚卵黃囊活性氧自

由基產(chǎn)生情況。

2、將受測試斑馬魚分成若干組,含正常對照組、模型對照組和化妝品組。其中正常對照組未經(jīng)

任何處理,模型對照組和化妝品組都加入等量的過氧化氫。化妝品組在加入過氧化氫的同時加入一定

濃度的化妝品。將斑馬魚勻漿取上清,用SOD ELISA試劑盒進行反應,應用多功能酶標儀分別測定各

實驗組SOD含量。

【實驗方案】

1、卵黃囊ROS熒光強度

2、SOD活性

【評價指標】

第72頁

斑馬魚表皮具有一定的滲透壓耐受范圍,超過耐受范圍將產(chǎn)生脫水現(xiàn)象,尾部面積也會變小,因

此使用高滲透溶液可以建立斑馬魚補水保濕的誘導模型。水通道蛋白(Aquaporin, AQP)廣泛存在

于生物體的各組織部位,影響著生物體水代謝的過程。AQP3在表皮基底及棘突層的角質形成細胞質膜

中高度表達,并在這些質膜中作為水、甘油運輸?shù)鞍?,促進皮膚水合作用。人類透明質酸合成酶(

HAS)是一類在透明質酸(HA)合成過程中發(fā)揮重要作用的酶,HAS3在表皮透明質酸的合成中起主

要作用。分析斑馬魚尾部面積,檢測HAS3、AQP3基因表達量,在一定程度上可以評價供試品保濕作

用。

8.3 補水保濕功效評價

圖1. 斑馬魚卵黃囊熒光表型圖

藍色為分析區(qū)域,綠色熒光代表氧自由基

1、斑馬魚卵黃囊表型

2、SOD活性柱狀圖(略)

【結果展示】

65 斑馬魚技術應用白皮書

第73頁

將斑馬魚分成三組,分別是正常對照組、模型對照組和供試品組。正常對照組不做處理,模型對

照組用氯化鈉溶液處理,供試品組在用氯化鈉處理的同時定量加入受試的化妝品。孵育一段時間后,

對斑馬魚進行拍照分析斑馬魚尾部面積,q-PCR試劑盒檢測HAS3基因表達量、AQP3基因表達量,評

價供試品的保濕功效。

【實驗方案】

1、斑馬魚尾部面積

2、HAS3基因表達量

3、AQP3基因表達量

【評價指標】

斑馬魚技術應用白皮書 66

圖1. 斑馬魚尾部面積(紅色區(qū)域為尾部面積)

1、斑馬魚尾部面積(表型圖)

2、HAS3基因表達量、AQP3基因表達量為柱狀圖(略)

【結果展示】

第74頁

暴露于生活環(huán)境中的皮膚,接觸到有毒有害物質后可能引起一定程度的皮膚炎癥,出現(xiàn)皮膚紅腫

、瘙癢等現(xiàn)象。一些醫(yī)美類化妝品除具有常規(guī)護膚功效外還能起到舒緩作用。通過斑馬魚技術能有效

評價供試品舒緩功效。

1、化妝品對皮膚的刺激表型主要表現(xiàn)為皮膚炎癥,炎癥早期主要表現(xiàn)為毛細血管擴張、通透性

亢進和水腫。十二烷基磺酸鈉(SLS)是人體皮膚刺激物模型斑貼試驗常見的陽性對照物,SLS刺激后

能誘發(fā)表皮炎癥細胞浸潤,刺激物進入斑馬魚體內,誘導炎癥反應,中性粒細胞發(fā)生免疫應答,向皮

膚表皮遷移并聚集。

2、TNF-α在機體受到刺激時會大量產(chǎn)生,主要來自于活化的巨噬細胞、自然殺傷細胞和T淋巴細胞

;IL-6 能夠促進中性粒細胞功能上調,促進和調節(jié)細胞因子、黏附分子以及一氧化氮等炎癥介質分泌

;IL-8由單核細胞和血管內皮細胞分泌生成,炎癥發(fā)生時其水平迅速升高。IL-1在炎癥反應中傳遞信

息、激活以及調節(jié)免疫細胞、增殖與分化炎癥其關鍵作用。若供試品具有能夠降低TNF-α、IL-1、

IL-6、IL-8 等炎癥因子水平的作用,則說明其具有舒緩的功效。

3、肥大細胞是類過敏反應的主要效應細胞,激活的肥大細胞數(shù)量與過敏程度相關,激活的肥大

細胞越多,過敏程度越嚴重。類胰蛋白酶(Tryptase)是肥大細胞內預先合成的中性蛋白酶,是含量最

多的介質,在肥大細胞中的儲存和表達有高度的選擇性。肥大細胞脫顆粒后,類胰蛋白酶會轉化成具

有活性的構象并被釋放到細胞外,Tryptase可作為肥大細胞脫顆粒的標志。

4、斑馬魚受到疼痛時會產(chǎn)生運動軌跡上的變化。通過測定斑馬魚運動軌跡作為傷害性感受閾的

測量指標。

8.4 抗炎舒緩功效評價

將受測試斑馬魚分成三組,分別是正常對照組、模型對照組和供試品組。正常對照組不做處理,

模型對照組用SLS或C48/80處理,供試品組在用造模劑的同時添加受試化妝品。孵育一段時間后:

1、將斑馬魚整體放到熒光顯微鏡下拍照,統(tǒng)計皮膚表面中性粒細胞數(shù)量

2、利用q-PCR檢測IL-6等基因相對表達量

3、利用酶標儀檢測各組吸光度值(OD值),以OD值分析類胰蛋白酶含量

4、利用斑馬魚行為分析儀檢測斑馬魚的運動距離,定量評價供試品的神經(jīng)舒緩的效果

【實驗方案】

67 斑馬魚技術應用白皮書

第75頁

圖1. 皮膚中性粒細胞表型圖

黃色虛線區(qū)域為計算區(qū)域,綠色熒光點為中性粒細胞

1、皮膚中性粒細胞數(shù)量

【結果展示】

1、皮膚中性粒細胞數(shù)量

2、炎癥因子IL-1α、IL-6、IL-8、TNFα基因表達量

3、過敏反應標志物(類胰蛋白酶)含量

4、神經(jīng)舒緩-總運動距離

【評價指標】

斑馬魚技術應用白皮書 68

第76頁

69 斑馬魚技術應用白皮書

圖2. 斑馬魚IL-6基因相對表達量

圖3. 類胰蛋白含量柱形圖

圖4. 斑馬魚運動軌跡圖

2、炎癥因子表達水平:提供柱狀圖

3、類胰蛋白酶含量:提供柱狀圖

4、神經(jīng)舒緩(鎮(zhèn)痛)-總運動距離(軌跡圖、柱狀圖略)

第77頁

斑馬魚技術應用白皮書 70

機械損傷將產(chǎn)生皮膚組織的結構性破壞,斑馬魚尾鰭具有強大的自我再生功能。切斷尾鰭后,傷

口立即緊縮、上皮細胞覆蓋,數(shù)小時內出現(xiàn)炎癥反應,傷口處中性粒細胞的數(shù)量增多,轉基因中性粒

細胞熒光斑馬魚的中性粒細胞可在熒光顯微鏡下被明顯觀察。因此可以通過尾鰭再生速度、傷口附近

的中性粒細胞數(shù)量評價供試品修復功效。

將斑馬魚分成三組,分別是正常對照組、模型對照組和供試品組。正常對照組不做處理,模型對

照組和供試品組均采用手術方法定量切斷尾鰭,從而完成造模處理,供試品組中添加一定濃度的受試

化妝品。避光孵育一段時間后,將各組斑馬魚在體視顯微鏡下拍照并保存圖片,用高級圖像分析軟件

對斑馬魚尾鰭面積進行定量分析;用高級圖像分析軟件對斑馬魚尾鰭損傷部位的中性粒細胞進行計數(shù)

。

8.5 皮膚修復功效評價

圖1. 斑馬魚尾鰭面積表型圖

紅色為分析區(qū)域

【實驗方案】

1、組織再生-損傷部位修復

2、傷口愈合-損傷部位炎癥細胞數(shù)量

【評價指標】

1、斑馬魚尾鰭面積

【結果展示】

第78頁

71 斑馬魚技術應用白皮書

紫外線輻射是導致皮膚損傷和老化最主要的外源性環(huán)境因素,容易誘導諸如炎癥反應、氧化應激

(當自由基產(chǎn)生量大于機體清除能力時就發(fā)生氧化應激反應,可能會對細胞結構造成嚴重損害)、

DNA損傷等生理作用,甚至破壞膠原蛋白、彈性蛋白的活性結構,外觀上表現(xiàn)為肌膚的紅腫、色素沉

著、松弛和細紋等。斑馬魚魚鰭類似于人類的四肢,皮膚結構與人類相似,紫外線對斑馬魚的損傷將

導致一系列的有害生理作用,外觀上表現(xiàn)為尾鰭的萎縮、面積減少。護膚產(chǎn)品在皮膚表面對紫外線的

有效吸收,將防止紫外線對皮膚造成損傷。

8.6 抗光老化功效評價

將斑馬魚分成三組,分別是正常對照組、模型對照組、化妝品組。正常對照組不做處理,模型對

照組和化妝品組分別進行紫外光多次照射,孵育一段時間后,三組斑馬魚分別進行尾鰭拍照處理,分

析斑馬魚尾鰭面積;對斑馬魚整體進行特異性熒光染色,觀察斑馬魚卵黃囊活性氧自由基清除情況;

將斑馬魚整體放到熒光顯微鏡下拍照,統(tǒng)計皮膚表面中性粒細胞數(shù)量。通過斑馬魚尾鰭面積、卵黃囊

活性氧自由基清除情況、皮膚表面中性粒細胞數(shù)量來評價抗光老化功效。

【實驗方案】

圖2. 斑馬魚尾鰭中性粒細胞表型圖

黃色虛線區(qū)域為計算區(qū)域,綠色熒光點為中性粒細胞

2、尾鰭損傷部位中性粒細胞、炎癥因子的表達量(提供柱狀圖)

第79頁

斑馬魚技術應用白皮書 72

1、曬傷部位恢復(尾鰭面積)

2、ROS清除率

3、皮膚表面中性粒細胞數(shù)量

【評價指標】

圖1. 斑馬魚尾鰭損傷面積表型圖

紅色為分析區(qū)域

1、斑馬魚尾鰭面積 2、斑馬魚卵黃囊熒光強度

3、皮膚中性粒細胞數(shù)量(提供表形圖,略)

【結果展示】

圖2. 斑馬魚卵黃囊熒光表型圖

黃色為分析區(qū)域,綠色熒光代表氧自由基

第80頁

73 斑馬魚技術應用白皮書

彈性蛋白是皮膚組織中彈性纖維的主要成分,能為肌膚提供結構性支撐,與皮膚的緊致和彈性密

切相關。彈性蛋白的兩種肽段分別由基因eln1、eln2編碼,這兩種基因的表達水平將影響皮膚緊致程

度。斑馬魚具有與人類相似的彈性蛋白基因(eln1、eln2),用熒光定量PCR法檢測斑馬魚體內的

eln1、eln2基因表達量,比較受試物測試組與空白對照組的彈性蛋白基因表達變化,評價受試物是否

具有緊致功效。

8.7 緊致功效評價

將斑馬魚分成若干組,含正常對照組和供試品組。正常對照組不做處理,供試品組使用受試化妝

品,孵育一定時間后,對每組斑馬魚進行收樣,使用試劑盒提取RNA,使用q-PCR檢測目的基因的轉

錄水平,通過斑馬魚皮膚彈性蛋白基因相對表達量評價供試品緊致功效。

【實驗方案】

彈性蛋白基因相對表達量

【評價指標】

圖1. 斑馬魚體內elne基因相對表達量

基因相對表達量:提供柱狀圖

【結果展示】

正常對照組

低濃度組

中濃度組

高濃度組

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

eln1基

第81頁

斑馬魚技術應用白皮書 74

1、膠原蛋白是人體皮膚中主要的胞外基質,其中Ⅰ型膠原蛋白的含量最多。皮膚皺紋的出現(xiàn)與

膠原蛋白的正常合成和表達密切相關。斑馬魚具有與人高度保守的調控膠原蛋白的相關基因,通過檢

測斑馬魚膠原蛋白基因RNA的相對表達量可以反映供試品的抗皺功效。

2、斑馬魚皮膚結構與人體皮膚結構相似,紫外線照射后,皮膚結構中的膠原蛋白、彈性蛋白等

將發(fā)生變化,使尾鰭皮膚產(chǎn)生皺縮。因此,可以利用斑馬魚評價化妝品對于因紫外線照射引起的皮膚

皺紋的緩解作用。添加受試物后,在一定強度紫外線照射下,通過尾鰭面積的抑制率來分析受試物保

護斑馬魚尾鰭變形的程度,從而評價其抗皺功效。

8.8 抗皺功效評價

1、將斑馬魚分成若干組,含正常對照組和供試品組。正常對照組不做處理,供試品組使用受試

化妝品,孵育一定時間后,對每組斑馬魚進行收樣,使用試劑盒提取RNA,使用q-PCR檢測目的基因

的轉錄水平,通過斑馬魚膠原蛋白基因相對表達量評價供試品抗皺功效。

2、將斑馬魚分成三組,分別是正常對照組、模型對照組、化妝品組。正常對照組不做處理,模

型對照組和化妝品組分別進行紫外光多次照射,孵育一段時間后,三組斑馬魚分別進行尾鰭拍照處理

,分析斑馬魚尾鰭面積。通過斑馬魚尾鰭面積來評價抗皺功效。

【實驗方案】

1、Ⅰ型膠原蛋白基因相對表達量

2、尾鰭皺縮抑制率

【評價指標】

第82頁

75 斑馬魚技術應用白皮書

圖1. 斑馬魚體內col1a1b基因相對表達量

1、基因相對表達量:提供柱狀圖

2、尾鰭面積表型(提供表型圖,略)

【結果展示】

第83頁

斑馬魚技術應用白皮書 76

膚色暗沉是體內外多種因素共同作用的結果,其中重要的一種因素是由活性氧自由基引起的氧化

應激反應,導致皮膚色素沉著,看上去黯淡無光。甲萘醌是一種苯醌化合物,能產(chǎn)生活性氧自由基,

當自由基產(chǎn)生量大于機體清除能力時就發(fā)生氧化應激反應,表觀上導致皮膚色素沉著。用甲萘醌處理后

的斑馬魚,加入供試品,在白光條件下分析皮膚局部亮度,通過亮度的增加程度反映供試品提亮膚色

的功效。

8.9 提亮膚色功效評價

將斑馬魚分成三組,分別是正常對照組、模型對照組和供試品組。正常對照組不做處理,模型對

照組用甲萘醌處理,供試品組用甲萘醌處理后再用供試品處理,孵育一定時間后,對斑馬魚進行拍照

,利用高級圖像處理軟件分析斑馬卵黃囊部分的色素信號強度,從而評價其提亮膚色功效。

【實驗方案】

卵黃囊色素信號強度

【評價指標】

圖1. 斑馬魚卵黃囊色素表型圖

紅色為分析區(qū)域

斑馬魚卵黃囊色素表型

【結果展示】

第84頁

77 斑馬魚技術應用白皮書

化妝品中刺激性物質作用于機體后可能引發(fā)機體產(chǎn)生刺激、過敏等一系列的生理、生化反應,其

中最主要的是刺激反應,可導致水腫、紅斑、瘙癢、疼痛等癥狀。刺激性成分對皮膚的刺激性作用主

要是通過誘發(fā)炎癥反應的通路來實現(xiàn)的,炎癥反應的產(chǎn)生將使機體產(chǎn)生免疫應答,各種免疫細胞在趨

化因子的作用下向表皮炎癥發(fā)生的部位遷移、聚集,其中中性粒細胞的敏感性和特異性最強。斑馬魚

與人類具有非常相似的免疫系統(tǒng),利用轉基因熒光標記技術將斑馬魚體內中性粒細胞進行熒光標記,

當供試品接觸到斑馬魚皮膚時,通過觀察中性粒細胞的遷移、聚集數(shù)量可以反應其是否溫和。

將斑馬魚分成兩組,分別是正常對照組和供試品組。正常對照組不做處理,供試品組添加受試化

妝品。孵育一段時間后,將斑馬魚整體放到熒光顯微鏡下拍照,以皮膚表面中性粒細胞數(shù)量評價供試

品是否溫和。

8.10 溫和功效評價

【實驗方案】

皮膚表面中性粒細胞數(shù)量

【評價指標】

皮膚中性粒細胞數(shù)量

【結果展示】

第85頁

斑馬魚技術應用白皮書 78

圖1. 斑馬魚皮膚中性粒細胞數(shù)量

第86頁

第九章

斑馬魚技術應用于化妝品評價的應用案例

第87頁

山東福瑞達生物股份有限公司(簡稱\"福瑞達生物股份\")是福瑞達醫(yī)藥集團下屬企業(yè),成立于

1998年,是山東省化妝品行業(yè)龍頭企業(yè)、專精特新企業(yè)、及高新技術企業(yè)。

璦爾博士(DR.ALVA)2018年創(chuàng)立,并致力于微生態(tài)科學護膚 ,通過精準科學的護膚方式解決

因皮膚菌群失衡引發(fā)的皮膚問題。璦爾博士堅持科研為本 ,以山東省藥學科學院為技術依托 ,成立聯(lián)

合化妝品研究所 ,并在上海應用技術大學設立獨立研究室皮膚微生態(tài)研究室,聯(lián)合山東大學成立益生

菌協(xié)調創(chuàng)新中心,同時與來自全球國際頂尖的專業(yè)研發(fā)機構開展科研合作,在海外也設立了實驗室及

研發(fā)中心。

益生菌發(fā)酵揭藻是璦爾博士和齊魯工業(yè)大學共同聯(lián)合開發(fā)的專利成分,創(chuàng)新利用兩種益生菌的生

物轉化技術,將揭藻的活性成分轉化為更易于吸收的小分子形式,同時保留益生菌的有益代謝產(chǎn)物,

提高褐謀生物轉化效率和成分含量,使其具有較好的抗氧化效果;在全皮細胞模型上,能夠促進V 型膠

原蛋合成,修復基底膜,起到顯著的修復、抗衰老功效:同時,其能夠促進表皮葡萄球菌的生長,抑制

金黃色葡萄球菌的生長,保持皮膚微生態(tài)動態(tài)平衡。益生菌發(fā)酵得謀采用雙重益生菌對褐藻進行兩次

發(fā)酵,是基于皮膚微生態(tài)的,抗衰老、修復、抗氧化等多功效的創(chuàng)新原料,此項技術屬于國內首創(chuàng)技

術,真正實現(xiàn)了從 0 到 1 的跨越。

抗皺功效

《斑馬魚抗皺功效評價實驗標準操作規(guī)程》

斑馬魚技術應用白皮書 80

9.1 山東福瑞達生物股份有限公司產(chǎn)品功效研究

9.1.1 益生菌發(fā)酵褐藻濾液

【企業(yè)簡介】:

【原料信息】:

【檢測項目】:

【檢測方法】:

第88頁

81 斑馬魚技術應用白皮書

皮膚的生長、修復、營養(yǎng)以及彈性、張力都與膠原蛋白有關,它的流失會使皮膚光滑度下降,產(chǎn)

生皺紋。在四足動物中,I型膠原蛋白是一個三聚體,主要由兩個α1鏈和一個α2鏈組成,分別由

col1a1a 和col1a2 基因編碼,在結締組織和骨中執(zhí)行膠原蛋白相關生物功能。在斑馬魚中存在三種I

型膠原基因,分別編碼α1(I)、α2(I)和α3(I)鏈的col1a1a、col1a1b 和col1a2。因此,通過

檢測col1a1a 或(和)col1a1b 或(和)col1a2 基因相對表達量可表明樣品是否具有抗皺功效。

【方法原理】:

①試驗體系:野生型AB 品系斑馬魚。

②斑馬魚魚齡:受精后4 天(4 dpf)。

③每組實驗樣本量:30尾(三次生物學重復,N=3)。

④成魚飼養(yǎng)及繁殖方法:按照本公司實驗室標準飼養(yǎng)和繁殖方法,符合國際AAALAC認證(認證

編號:001458)的要求。

【實驗體系】:

1. 隨機選取斑馬魚于6孔板中,每孔30尾。

2. 水溶給予樣品,同時設置正常對照組,每孔容量為3 mL。三次生物學重復。

3. 28 ℃條件下避光孵育24 h。

4. 提取各實驗組斑馬魚總RNA,合成cDNA,利用q-PCR檢測β-actin和目的基因的基因表達。

5. 用β-actin作為基因表達的內參,計算目的基因的RNA相對表達量。

【實驗步驟】:

第89頁

抗皺功效

正常對照組

益生菌發(fā)酵褐藻

濾液 1%

1.00

1.43

-

43

-

< 0.05

-

顯著

檢測項目 檢測濃度(%) COL1A1A基因

相對表達量

基因表達

促進率(%) P值 檢測結果

斑馬魚技術應用白皮書 82

圖a. col1a1a基因相對表達量柱形圖與正常對照組比較,*P < 0.05

該樣品功效實驗柱形圖,如下圖a所示:

觀察發(fā)現(xiàn),樣品益生菌發(fā)酵褐藻濾液的col1a1a基因相對表達量與正常對照組相比,明顯增加,

揭示了該樣品具有抗皺功效。

【檢測結果】:

在本次實驗條件下,樣品益生菌發(fā)酵褐藻濾液,具有抗皺功效。

【檢測結論】:

第90頁

9.1.2 璦爾博士酵萃精研肌律御時面霜

彈性蛋白是皮膚組織中彈性纖維的主要成分,能為肌膚提供結構性支撐,讓肌膚免受老化、松弛

的困擾。彈性蛋白由兩種類型的短肽段交替排列構成,eln1、eln2負責編碼彈力蛋白不同的肽段,兩

個基因共同負責調控彈力蛋白的表達水平,使皮膚緊致,具有彈性。斑馬魚具有與人相似的彈性蛋白

(eln1、eln2)基因。因此,通過檢測eln1或(和)eln2基因相對表達量可表明樣品是否具有緊致

功效。

【方法原理】:

①試驗體系:野生型AB 品系斑馬魚。

②斑馬魚魚齡:受精后4 天(4 dpf)。

③每組實驗樣本量:30尾(三次生物學重復,N=3)。

④成魚飼養(yǎng)及繁殖方法:按照本公司實驗室標準飼養(yǎng)和繁殖方法,符合國際AAALAC認證(認證

編號:001458)的要求。

【實驗體系】:

璦爾博士酵萃精研肌律御時面霜5%獨家抗氧成分褐藻酵萃搭配抗老黃金玻色因,由表及里緊致松

弛肌膚,改善肌膚老化問題,抗老的同時兼具獨家專利成分褐藻的卓越抗氧力,改善因年紀增長帶來

的急速氧化暗黃問題,最后配合6勝肽-1及其他6重勝肽成分打造純功效型抗老面霜。獨家的功效液晶

促滲技術用功效成分代替?zhèn)鹘y(tǒng)乳化,實現(xiàn)油脂乳化同時更加強肌膚補水力,減少肌膚負擔,促進有效

成分吸收。75度水溶蒸餾技術,融入水溶性經(jīng)典抗氧活性成分,減少膠原流失。一瓶實現(xiàn)抗氧、抗皺

、緊致三重效果。

緊致功效

《T/ZHCA 015-2022 化妝品緊致功效評價 斑馬魚幼魚彈性蛋白基因相對表達量法》

【產(chǎn)品信息】:

【檢測項目】:

【檢測方法】:

83 斑馬魚技術應用白皮書

第91頁

緊致功效

正常對照組

璦爾博士酵萃精研肌律

御時面霜 1%

1.01

1.38

-

37

-

< 0.05

-

顯著

檢測項目 檢測濃度(%) eln1基因相對

表達量

基因表達

促進率(%) P值 檢測結果

【檢測結果】:

1. 隨機選取斑馬魚于6孔板中,每孔30尾。

2. 水溶給予樣品,同時設置正常對照組,每孔容量為3 mL。三次生物學重復。

3. 28 ℃條件下避光孵育24 h。

4. 提取各實驗組斑馬魚總RNA,合成cDNA,利用q-PCR檢測β-actin和目的基因的基因表達。

5. 用β-actin作為基因表達的內參,計算目的基因的RNA相對表達量。

【實驗步驟】:

該樣品功效實驗柱形圖,如下圖b所示:

斑馬魚技術應用白皮書 84

第92頁

85 斑馬魚技術應用白皮書

圖b. eln1基因相對表達量柱形圖與正常對照組比較,*P < 0.05

觀察發(fā)現(xiàn),樣品璦爾博士酵萃精研肌律御時面霜的eln1基因相對表達量與正常對照組相比,明顯

增加,揭示了該樣品具有緊致功效。

在本次實驗條件下,樣品璦爾博士酵萃精研肌律御時面霜,具有緊致功效。

【檢測結論】:

第93頁

斑馬魚技術應用白皮書 86

9.1.3 璦爾博士酵萃精研肌律微晶水

CellROX?試劑是一種DNA染料,本身熒光較弱,可被細胞內的氧自由基(ROS)氧化,氧化產(chǎn)物

與DNA結合,產(chǎn)生明亮的綠色熒光。CellROX?可溶于有機溶劑(如二甲基亞砜),而斑馬魚卵黃囊

的主要成分為脂肪,因此,CellROX?在卵黃囊的通透性較強,該部位染色明顯。甲萘醌能產(chǎn)生活性氧

自由基,當自由基產(chǎn)生量大于機體清除能力時就發(fā)生氧化應激反應,通過斑馬魚卵黃囊熒光強度評價

樣品是否具有抗氧化功效。

【方法原理】:

①試驗體系:黑色素等位基因突變半透明Albino品系斑馬魚。

②斑馬魚魚齡:受精后2天(2 dpf)。

③每組實驗樣本量:15尾(N=10)。

④成魚飼養(yǎng)及繁殖方法:按照本公司實驗室標準飼養(yǎng)和繁殖方法,符合國際AAALAC認證(認證

編號:001458)的要求。

【實驗體系】:

以外抗內養(yǎng)為研發(fā)邏輯,對外抵御外源性刺激,對內滋養(yǎng)修護內源性衰老。添加璦爾博士獨家專

利成分——褐藻發(fā)酵精粹,當家雙菌發(fā)酵工藝提取活性有效小分子成分,形成多通路抗衰,修護肌膚

屏障的同時對抗自由基,改善皮膚氧化產(chǎn)生暗黃問題。專利硅烷化玻尿酸+六重修護肽+肌肽,補充肌

膚硅元素,協(xié)同肌肽保護膠原蛋白,緊實纖維,平滑紋路。時鐘節(jié)律因子+奧婷敏+益生元,調節(jié)肌表

菌群平衡,順應肌膚“生物鐘”減少熬夜和紫外線損傷。同時微晶水采用微囊包裹懸浮技術,一瓶包

含20000顆抗老老微囊精華顆粒,泵頭壓破微囊,瞬間釋放精華活性。

抗氧化功效

斑馬魚抗氧化功效試驗方法

【產(chǎn)品或原料信息】:

【檢測項目】:

【檢測方法】:

第94頁

P值 功效

(%) 檢測結果

87 斑馬魚技術應用白皮書

抗氧化功效

正常對照組

模型對照組

璦爾博士酵萃精研

肌律微晶水 1%

-

-

22

-

-

顯著

< 0.001

-

< 0.001

521015 ± 9449

1233961 ± 13074

1079595 ± 9629

1.00

1.5 μM甲

萘醌溶液

檢測項目 組別 誘導條件 卵黃囊熒光強度

(像素,MEAN ± SE)

該樣品功效實驗柱形圖,如下圖c所示:

【檢測結果】:

1. 隨機選取斑馬魚于6孔板中,每孔15尾。

2. 水溶給予甲萘醌建立斑馬魚氧化應激模型。

3. 水溶給予樣品,同時設置正常對照組和模型對照組,每孔容量為3 mL。

4. 28 ℃條件下避光孵育22 h。

5. 用特異性ROS熒光試劑對斑馬魚進行染色處理,染色結束后,每個實驗組隨機選取10尾斑馬魚

置于熒光顯微鏡下拍照,用高級圖像處理軟件分析并采集數(shù)據(jù),分析斑馬魚卵黃囊熒光強度(S),

根據(jù)公式計算樣品的抗氧化功效,判斷其是否具有抗氧化功效。

【實驗步驟】:

第95頁

斑馬魚技術應用白皮書 88

圖C. 抗氧化典型圖(黃色虛線部位為定量區(qū)域)

觀察發(fā)現(xiàn),樣品璦爾博士酵萃精研肌律微晶水的卵黃囊熒光強度與模型對照組相比,明顯減弱,

揭示了該樣品具有抗氧化功效。

在本次實驗條件下,樣品璦爾博士酵萃精研肌律微晶水,具有抗氧化功效。

【檢測結論】:

第96頁

9.2.1 抗炎舒緩功效檢測

西安綠天生物技術有限公司成立于2013年,聚焦于敏感肌天然原料領域。西安綠天目前處于高速

發(fā)展的階段,擁有510m2的研發(fā)室,成立了專業(yè)的碩士研發(fā)團隊,并和西北工業(yè)大學生命學院建立了

穩(wěn)固的戰(zhàn)略合作關系。2018年綠天建立了6900m2的生產(chǎn)車間,形成了多條提取生產(chǎn)線以及植提精品

生產(chǎn)線。公司秉承“成為敏感肌天然原料的引領者”的企業(yè)愿景,不斷創(chuàng)新,相繼開發(fā)出多款業(yè)內經(jīng)

典的原料。

1.DCR?520: 急性神經(jīng)舒緩類原料。對TRPV1的抑制率接近4-叔丁基環(huán)己醇,且細胞毒安全性更

高。

2.DCR?560:長效舒緩類原料。抑制炎癥效果接近紅沒藥醇,且細胞毒安全性更高。

3.PCR?黃芩根提取物:長效舒緩類原料。市面上水溶性和穩(wěn)定性領先的黃芩提取物。

4、DCR?410:油敏肌適用的舒緩原料,控油能力和安全性遠高于市面主流產(chǎn)品,且具有優(yōu)異的

舒緩皮膚炎癥功效。

5、PCR?纈草提取物:芬芳型舒緩原料。其芳香味為一種青草和泥土的田園芬芳,是百余種芳香

類型中最獨特的存在,同時擁有極佳的舒緩作用。

抗炎舒緩功效

《T/ZHCA 016-2022 化妝品舒緩功效評價 斑馬魚幼魚中性粒細胞抑制率法》

9.2 西安綠天生物技術有限公司原料功效研究

【企業(yè)簡介】:

【原料信息】:

【檢測項目】:

【檢測方法】:

89 斑馬魚技術應用白皮書

第97頁

十二烷基磺酸鈉(SLS)能誘發(fā)表皮炎癥細胞浸潤,導致皮膚出現(xiàn)紅斑、瘙癢、疼痛等癥狀。SLS

暴露于斑馬魚皮膚表面,同樣能誘導炎癥反應,導致中性粒細胞發(fā)生免疫應答,向皮膚表面增值和遷

移,使用轉基因中性粒細胞綠色熒光品系斑馬魚進行實驗,通過圖像分析方法可以對中性粒細胞進行

計數(shù),將受試物暴露于斑馬魚皮膚表面后,與對照組相比,計算受試物對斑馬魚中性粒細胞的抑制率

,從而評價其舒緩功效。

【方法原理】:

①試驗體系:轉基因中性粒細胞綠色熒光斑馬魚(MPX)。

②斑馬魚魚齡:受精后2 天(2 dpf)。

③每組實驗樣本量:15 尾(N=10)。

④成魚飼養(yǎng)及繁殖方法:按照本公司實驗室標準飼養(yǎng)和繁殖方法,符合國際AAALAC認證(認證

編號:001458)的要求。

【實驗體系】:

1. 隨機選取斑馬魚于6 孔板中,每孔15 尾。

2. 水溶給予SLS 建立斑馬魚皮膚炎癥模型。

3. 水溶給予樣品,同時設置正常對照組和模型對照組,每孔容量為3 mL。

4. 28 ℃條件下避光孵育18 h。

5. 每個實驗組隨機選取10 尾斑馬魚置于熒光顯微鏡下拍照,用高級圖像處理軟件分析并采集數(shù)據(jù)

,分析斑馬魚皮膚中性粒細胞數(shù)量(N),根據(jù)公式計算樣品的舒緩功效,判斷其是否具有舒緩功效

。

【實驗步驟】:

斑馬魚技術應用白皮書 90

第98頁

在本次實驗條件下,樣品DCR?560、PCR?黃芩提取物、DCR?410,具有抗炎舒緩功效。

【檢測結論】:

抗炎舒緩功效

DCR?560

PCR?黃芩提取物

DCR?410

0.05

0.1

0.12

82

87

74

顯著

顯著

顯著

<0.001

<0.001

<0.001

檢測項目 樣品名稱 檢測濃度(%) 功效

(%) P值 檢測結果

【檢測結果】:

91 斑馬魚技術應用白皮書

第99頁

皮膚接觸冰醋酸會有刺痛和灼傷的感覺。選擇游泳能力尚未發(fā)育完全的斑馬魚,利用冰乙酸刺激

斑馬魚引起較大面積和較長時間的炎性疼痛,導致運動軌跡越多,疼痛越嚴重??梢詰眯袨榉治鰞x

檢測斑馬魚的總運動距離,從而評價受試物的舒緩功效。

【方法原理】:

①試驗體系:野生型AB品系斑馬魚。

②斑馬魚魚齡:受精后2 天(2 dpf)。

③每組實驗樣本量:15 尾(N=10)。

④成魚飼養(yǎng)及繁殖方法:按照本公司實驗室標準飼養(yǎng)和繁殖方法,符合國際AAALAC認證(認證

編號:001458)的要求。。

【實驗體系】:

斑馬魚技術應用白皮書 92

9.2.2 神經(jīng)舒緩功效檢測

神經(jīng)舒緩功效

《斑馬魚舒緩功效評價實驗標準操作規(guī)程》

【檢測項目】:

【檢測方法】:

1. 隨機選取斑馬魚于6孔板中,每孔15尾。

2. 水溶給予樣品,同時設置正常對照組和模型對照組,每孔容量為3 mL。

3. 28 ℃條件下避光孵育24 h。

4. 每個實驗組隨機選取10尾斑馬魚轉移至96孔板,水溶給予冰醋酸建立斑馬魚疼痛模型。立即利

用行為分析儀測定斑馬魚的運動軌跡,分析并采集斑馬魚的總運動距離(D),根據(jù)公式計算樣品的

舒緩功效,判斷其是否具有舒緩功效。

【實驗步驟】:

第100頁

神經(jīng)舒緩功效

DCR?560

PCR?黃芩提取物

PCR?纈草提取物

DCR?410

DCR?520

0.05

0.1

0.2

0.025

0.2

99

92

100

66

90

顯著

顯著

顯著

顯著

顯著

<0.001

<0.001

<0.001

<0.001

<0.001

檢測項目 樣品名稱 檢測濃度(%)

功效

(%) P值 檢測結果

【檢測結果】:

93 斑馬魚技術應用白皮書

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