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如何对口腔护理产品的功效进行评估
点击次数：248 发布时间：2021/3/1 13:30:20
之前我们文章介绍的内容多数是集中在皮肤常见问题（干燥、敏感、皱纹、痤疮），皮肤护理（防晒、美白、保湿、屏障修复及提升、抗衰、舒缓），以及相关护理产品、功效原料的安全性和功效性评估等。对于口腔问题以及护理介绍的内容比较少。
口腔健康不容忽视，就是一个牙疼，也会“疼起来要命”的，还会时不时搞出个口疮、牙龈发炎，吃嘛嘛不香，心情也不美丽了。
口腔是可以反映个人健康状况的一面镜子。尤其是口腔上皮黏膜，它不仅反映口腔的健康情况，而且可以揭示相关系统性疾病。
口腔上皮黏膜是由复层鳞状上皮紧密控制的结构组成的，它是口腔中的一个重要屏障，可以分离有害刺激和平衡宿主与外部环境之间复杂的相互作用。
口腔上皮屏障与皮肤屏障类似，是一种多种屏障共同防御外部刺激。它是由多层上皮细胞和细胞-细胞连接组成的物理屏障，以及维持免疫反应或对微生物抗原免疫耐受的免疫屏障。该屏障能够分离有害微生物和有毒大分子，并有效地防止化学创伤和慢性炎症损害口腔上皮。
图1 口腔上皮屏障的解剖结构
口腔问题也是难以避免的，接下来介绍下常见的口腔问题——口腔衰老和口腔炎症，以及相关护理产品的功效如何评估、宣称。
01
口腔衰老的生理机制及关键靶标
Physiological mechanism ａnd key targets of Oral Aging
口腔衰老是指口腔的细胞、组织或者器官的功能缓慢弱化的生理过程。衰老诱因有自然衰老和应激诱导衰老（口腔致病压力、微生物、吸烟、酒精等刺激因素）。
图2 口腔衰老的真表皮组织结构对比
图注：衰老的组织中表皮厚度降低、活细胞层变薄、细胞分裂能力降低，朗格汉斯细胞数量减少，屏障相关蛋白的表达显著降低；真皮层胶原含量减少，弹力纤维降解，基质多种成分均减少
衰老的口腔细胞出现DNA损伤、基因表达失衡、炎症（ PGE 、促炎因子）、氧化应激、酶类（MMP）表达变化等，导致口腔粘膜损伤，发生口腔疾病。
同时，以上的这些变化也是口腔衰老的主要诱因。尤其是氧化应激，它是导致口腔衰老的重要因素。
图3 活性氧（ROS）作用路径
从活性氧（ROS）的作用路径可以知道，ROS的过量产生，会刺激金属蛋白酶（MMP1）的表达，以及抑制胶原蛋白和弹性蛋白的表达，加速胶原蛋白（Collagen I，人类皮肤细胞外基质中的主要成分）和弹性蛋白的降解，导致衰老。
同时，活性氧（ROS）还会引发免疫反应。ROS刺激PTK/PTP，调控IKK和MAPKs，导致NF-κB激活。NF-κB的上调导致炎症因子、炎症介质（PGE2、NO）、炎症介质合成酶（iNOS、COX-2）的表达上调。
图4 上皮细胞刺激和NF-kB通路激活后的关键生物学路径
而活性氧（ROS）的产生主要场所是线粒体，线粒体信号通路是细胞凋亡*主要的途径。线粒体受到氧化应激时导致线粒体对离子选择性通过作用减弱，降低线粒体膜电位，引发线粒体功能障碍，进一步诱发ROS过量产生，形成恶性循环。基于这个通路，线粒体膜电位也可以作为衰老评估的指标，通过JC-1的流式检测获取数据。
此外，衰老相关β-半乳糖苷酶（SA-β-Gal）是溶酶体（β-Gal）基因GLB1的产物，在衰老细胞中，GLB1在mRNA和蛋白水平上都有明显的升高，β-Gal的活性也显著升高，这样，SA-β-Gal就可以作为鉴别衰老的有效指标。
02
口腔炎症的生理机制及关键靶标
Physiological mechanism ａnd key targets of Oral Inflammation
口腔炎症也是口腔上皮屏障损伤和衰老的主要诱因。
有研究证明了附着在牙周上皮的细菌数量与炎症反应的大小之间的相关性，上皮细胞通过促进启动炎症免疫反应来应对细菌的挑战。
图5 外界刺激引发的炎症反应机制通路
口腔发炎上皮细胞表达多种促炎和趋化细胞因子（IL-1β，IL-6，IL-8，TNF-α ，TGF-β1和PGE2），可能参与到口腔慢性炎症全过程，另外，炎症反应还会促进基质金属蛋白酶（MMPs）的表达和释放，MMPs能裂解细胞外基质的所有成分，激活或修饰非基质生物活性分子，诱发细胞衰老。如在牙周炎中，基质合成和降解之间的平衡被破坏，导致牙周组织破坏。
图6 参与口腔上皮屏障炎症反应的免疫因子
另外，咀嚼和磨损过程中发生的机械损伤可促进牙龈上皮细胞产生IL-6，诱导牙龈Th17参与抗菌免疫。IL-1α，IL -6 作为一重要的生物活性因子, 是角质形成细胞-成纤维细胞相互作用环路中的重要中介物质，角质形成细胞通过分泌 IL-1α，促进成纤维细胞分泌 IL-6, 引起成纤维细胞大量基因表达发生变化，IL-6 又能促进 IL-1 和 TNF-α等炎症因子的表达。
因此，可以从以上免疫反应通路中选取一些炎症因子作为口腔抗炎效果的评估靶标，通过检测，获取科学的支撑数据。
03
口腔护理产品功效的评估
Evaluation of the efficacy of oral care products
口腔衰老和炎症多发生在真皮层的成纤维细胞，我们搭建了基于人牙龈成纤维细胞和3D口腔模型的口腔抗炎、口腔抗衰、口腔屏障损伤修复功效的评估体系。
01
口腔抗炎功效评估
图7 待测活性物口腔抗炎功效检测方案
结合这个检测方案，我们展示一些已有的实验案例，更具体展示实验评估的效果。
图8 基于口腔牙龈成纤维细胞待测活性物口腔抗炎功效检测
从待测样品的检测结果来看，不同条件处理后，成纤维细胞反应差异明显，样品A和样品B处理后，四种炎症因子含量差异较大，结合四个因子的综合评估，样品A对牙龈成纤维细胞的抗炎效果更好一些。
02
口腔抗衰功效评估
图9 待测活性物口腔抗衰功效检测方案
对于待测活性物修复功效，我们采用先刺激造模再给药处理的形式，使细胞接受样品特定时间处理后，以TBHP刺激形成氧化应激损伤模型，检测细胞损伤后ROS、CollagenⅠ、MMP1、SA-β-gal 4个指标变化情况。
图10 基于口腔牙龈成纤维细胞待测活性物口腔衰老修复功效检测
（JC-1和CollagenⅠ数据相对较高较好，ROS和MMP-1数据相对较低较好）
从几个指标的检测情况来看，样品A的MMP-1和ROS的含量较低，CollagenⅠ的含量较高，其在衰老修复方面有更好的表现。
随着全民口腔保健意识的提高，口腔护理产品的市场需求与日俱增，据天猫预测，口腔护理、口腔美容、口腔医疗的市场将达到万亿级。消费者对于口腔护理产品的质量、功能、品质要求越来越高，开发更好的口腔抗炎、抗衰产品是抢占市场的重要“武器”。
本文从口腔炎症及衰老的机理通路出发，介绍了通路中的几个关键靶标，以此作为原料和产品开发的筛选指标，以及功效的指标依据，对于开发新品大有裨益。
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参考文献
原创作者：广东博溪生物科技有限公司
