植物幹細胞抗衰老的迷思

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市面上存在著許多以植物幹細胞作為保養、化妝品,主打皮膚修復、抗衰老等廣告標語。但是植物幹細胞真的對人體有這些功能嗎?畢竟動物細胞與人類細胞差異極大,而植物幹細胞本身並不具備修復動物細胞的功能。再者使用wiki查詢時,也沒有提到植物幹細胞在化妝品上的功效,難不成這一切都是一場騙局?

Plant stem cell-wiki

植物幹細胞-wiki

在其他健康專欄中也認為植物幹細胞本身不具備這些效果,這到底是怎麼一回事?

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為了查出真相,因此開始搜索期刊研究,從Anti-aging Properties of Natural Compounds在2018年由Miastkowska, M.與 Sikora, E.所發表的植物幹細胞提取物的抗衰老特性找到了這類迷思的原因。

圖1. 植物幹細胞本身無人體細胞修復作用,而是其提取物有抗衰老功能。

抗衰老作用植物幹細胞的研究

從內文中得知最早使用植物幹細胞的瑞士公司Mibelle AG Biochemistry,於 2008 年使用了蘋果幹細胞(PhytoCellTec TM Malusdomesica)。並以脂質體被當作提取物載體保護。同年發表了一項實驗結果,破壞DNA得到具有典型衰老症狀的人類成纖維細胞,以2% 幹細胞提取物逆轉衰老。獲得的結果證實了提高臍帶血幹細胞壽命和延長從人類毛囊中分離的細胞壽命的有效性。

而臨床研究是在一組 20 名使用含有 2% PhytoCellTec TMMalusdomesica 活性成分使用了四個星期,證實了幹細胞提取物在減少面部皺紋(魚尾紋)方​​面的有效性。兩週後魚尾紋淡化了 8%,使用 4 週後減少了 15%。

因此Mibelle AG Biochemistry以懸浮液的形式在市場上推出了來自葡萄樹(PhytoCellTec TM Solar Vitis)、普米拉(PhytoCellTec TM nunatak ® ) 或刺阿幹樹(PhytoCellTec TM Argan) 的植物幹細胞提取物顯示抗皺效果並提高表皮幹細胞的活性。

另一家法國Naolys 公司從生薑 ( Zingiber officinale ) 葉細胞提取物中獲得的幹細胞甘油提取物中也發現了抗衰老特性。以22 名女性的臨床研究證實了這些特性。使用 28 天之後,毛孔縮小 50%,僅使用 6 天即可觀察到消光效果(光澤減少 15%,皮脂減少 19%)。體外結果顯示彈性蛋白和纖維的合成增加,皮脂生成率降低。此外,Naolys 還提供來自Iris pallida(All Even Sweet iris)、Olea europea(All Fiber Booster Olive tree)幹細胞的甘油提取物,Hibiscus rosa (All Fiber Booster Chinese hibiscus) 和Camellia sinensis (All Fiber Booster Green tea) 對皮膚也顯示出抗衰老作用。

而在過去研究中植物幹細胞提取物的抗衰老作用也在文獻中得到證實。

Syringa Vulgaris(丁香葉)幹細胞提取物,可用於治療常見的發炎、痤瘡、老化和光損傷皮膚狀況。人參癒傷組織培養物提取物的抗衰老特性歸功於有用代謝物的存在,例如人參皂苷和多醣。而從番茄細胞液體培養物中獲得的番茄幹細胞提取物還可用於抗衰老護膚化妝品配方,以促進皮膚健康。它富含類黃酮(蘆丁)、酚酸(綠原酸、香豆酸、原兒茶酸)和 β-胡蘿蔔素。由於其抗氧化活性,該提取物可以保護皮膚細胞免受氧化壓力和重金屬引起的損傷。

海藻細胞對表皮滲透屏障修復的有促進作用。Samphire 細胞幹細胞提取物刺激了表皮細胞增殖和成熟/分化。另一個有效抗氧化劑的來源,如新橙皮苷和柚皮苷,是枳實幹細胞提取物。從橙色幹細胞中提取的 Citrustem TM,推出 Provital Stem Cells Collection,顯示出抗衰老作用。一組 20 名年齡在 41 至 55 歲之間的女性每天兩次使用3% 的 Citrustem TM配方,持續 56 天,而不是安慰劑配方。在此之後,他們觀察到皮膚彈性增加了 17.5%,其中包括其他好處。根據過去文獻也表示,從孟加拉咖啡和煙草中獲得的幹細胞刺激成纖維細胞合成膠原蛋白,進而刺激皮膚再生。

幹細胞提取物的抗氧化活性

從過去各種研究證實,植物幹細胞的確具備抗衰老的功能。但並非是植物幹細胞本身去對人體細胞進行修復,而是幹細胞提取物含有多種抗氧化化合物,而抗氧化劑正是抗衰老化妝品的重要原料。

植物幹細胞提取物是已知抗氧化化合物的極佳來源,具有如多酚 (polyphenols)、酚酸 (phenolic acid)、黃酮類化合物 (flavonoids)、三萜(triterpenes)、類胡蘿蔔素 (carotenoids)和肽等抗衰老特性化合物。

酚類化合物的抗氧化活性主要是由於它們的氧化還原特性,有著吸附和中和自由基、猝滅單線態 (quenching singlet)和三線態氧 (triplet oxygen)、分解過氧化物等重要功能。在類黃酮的情況下,抗氧化活性取決於它們的結構。黃酮類化合物抗氧化的幾種機制,如:(1)清除自由基;(2) 通過抑制酶或螯合金屬離子(鐵、銅等)來抑制 ROS(反應性氧物種)的形成,這些離子與自由基的產生有關;(3) 抗氧化防禦的保護。羥基構型是清除 ROS 和 RNS(氮反應性物種)的最重要決定因素,因為它們向羥基、過氧自由基和過氧亞硝酸根自由基提供氫和一個電子,使它們穩定並產生相對穩定的類黃酮自由基。

N. Goutzourelas 等人研究了來自葡萄(Vitis vinifera )的酚類化合物的抗氧化作用。他們發現葡萄莖提取物的多酚成分會影響它們的抗氧化能力。用低濃度的葡萄莖提取物處理可改善內皮細胞和肌肉細胞的氧化還原狀態。根據獲得的結果,研究團隊認為反式白藜蘆醇、沒食子酸、(+)-兒茶素、阿魏酸、咖啡酸、槲皮素、香豆酸和山奈酚可能對葡萄莖提取物的抗氧化活性至關重要。

Buddleja Davidii 幹細胞培養物的抗氧化特性與苯丙醇苷的含量有關,如毛蕊花苷、異上葉草苷、白芨苷 A 和馬提諾苷。苯丙烷類化合物的另一個豐富來源,尤其是異上葉草苷,是丁香葉細胞培養提取物。

根據研究番茄莖提取物是番茄果實中發現的最多酚酸和類黃酮的豐富來源。研究人員意識到細胞提取物中蘆丁、香豆酸、原兒茶酸和綠原酸的含量高於番茄果實,並且與番茄果實提取物相比,番茄細胞提取物顯示出更高的總抗氧化能力。Barbulova 及其合著者報告了覆盆子幹細胞提取物的高抗氧化活性。在其他分析的多酚成分中,最豐富的是阿魏酸和槲皮素羊角糖苷。

Bazylak 和 Gryn 的工作證實了幾種植物幹細胞提取物的抗氧化活性。對紙桑(Brussonetia kazinoki)、葡萄(Vitis vinifer)、木蘭(Magnolia sieboldii)、綠茶(Camelia sinensis )、白參(Panax ginsen)、水栽培人參的幹細胞提取物的總多酚含量和清除DPPH自由基進行了評估。所有研究的提取物都顯示出高抗氧化活性,但最有效的是綠茶幹細胞提取物和白參提取物。

另一種植物幹細胞提取物抗衰老特性的試劑是裂殖素(Kinetin),一種促進植物生長的細胞因子激素。它是核酸的嘌呤鹼基之一,是腺嘌呤衍生物。裂殖素在自然界中存在於許多植物的幹細胞中,例如澳大利亞松樹 ( Casuarina equisetifolia ) 或姜草 ( Cymbopogon martinii var. motia )。在檸檬 ( Citrus limon ) 和覆盆子 ( Rubus chamaemorus ) 的幹細胞中發現了非常高濃度的裂殖素。

裂殖素被認為是一種強大的天然抗氧化劑,可保護蛋白質和核酸免受氧化和糖氧化過程。這種化合物使細胞能夠去除多餘的自由基,以保護它們免受氧化應激。它以兩種方式工作。它可能涉及誘導再生酶的合成,從 DNA 鏈中去除修飾的鹼基,並提供針對自由基和氧化應激的保護;或與銅 (II) 離子產生復雜的化合物,激活超氧化物歧化酶,生物體抗氧化屏障中的關鍵酶。裂殖素通過抑制 8-oxo-dG 的產生來保護細胞 DNA,8-oxo-dG 是一種遺傳物質損傷的氧化標記物。

這種天然生長因子是刺激皮膚幹細胞的精確工具。據研究,它提高了表皮棘層的屏障功能;刺激角質形成細胞;減少通過表皮的水分流失,從而改善其色素沉著;並減少表面皺紋。

從過去研究指出,上述細胞因子在體外培養中減緩了植物葉細胞和人體細胞的衰老過程。裂殖素對皮膚內皮細胞的抗衰老作用也得到證實。細胞因子激活細胞增殖,抑制內皮細胞衰老,並刺激其增殖以及代謝。

Anti-Aging Properties of Plant Stem Cell Extracts

結論

植物幹細胞中的提取物是抗衰老物質的來源,如多酚、酚酸、三萜、黃酮類、類胡蘿蔔素、脂肪酸、糖和肽,這些物質具有抗衰老特性。它們導致例如成纖維細胞壽命的延長以及再生活性的刺激。在這些研究中,裂殖素是人類細胞抗衰老最強抑製劑之一,在柑橘類水果和覆盆子等幹細胞中有著高濃度細胞的表現。

因此各類化妝品或保養品公司在推廣時不應該將植物幹細胞與抗衰老直接劃上等號,需要強調其中化合物的抗衰老性質,才不會造成民眾的誤解與不信任。

衍伸閱讀: 可能具備預防以及治療大腸癌潛力的膳食植物之天然化合物

參考文獻

Miastkowska, M., & Sikora, E. (2018). Anti-aging properties of plant stem cell extracts. Cosmetics5(4), 55.

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