专业文章 || 你不知道的蓝铜胜肽的“发家史”
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大分子实验室博主Dr. Gu顾博士本科毕业于华中科技大学生物医学工程专业，在中国科学院精密测量科学与技术创新研究院(原中国科学院武汉物理与数学研究所)获得分析化学博士学位。
擅长使用科学手段对护肤品活性成分、功效、毒理性进行检测和评估研究，再用大众能听得懂的语言倡导大众科学、理性护肤。
作为最近大火的宝藏护肤成分---蓝铜胜肽，引发的讨论也非常多。一边是对它神奇功效的吹捧，另一边则认为蓝铜胜肽的研究还不够全面，因此持怀疑态度，我们综合了蓝铜胜肽的相关文献和资料，看看它的“发家史”是怎样的，是否真的有如此强大的功效。
1. 蓝铜胜肽是什么
蓝铜胜肽是由甘氨酰-L-组氨酰-L-赖氨酸构成的多肽（三肽-1）和铜离子相结合形成的络合物，因外观呈现蓝色，习惯上把他们叫做蓝铜胜肽（GHK-Cu），也叫做蓝铜肽、三肽-1铜。
提到蓝铜胜肽就绕不开一个人--Loren Pickart博士，作为蓝铜肽的发现者，专注于蓝铜肽的研究近五十年，由其一手创办的药妆品牌Skin Biology开发了多种蓝铜胜肽的护肤品，并通过用户自发性测试验证了以蓝铜肽为原料的护肤品的真实使用效果（如图1）。
2. 蓝铜胜肽的起源
如今我们都知道蓝铜胜肽是Loren Pickart在1973年发现的，然而蓝铜胜肽的故事真正开始于1962年，Loren Pickart正在明尼苏达大学研究人类衰老，他观察到年轻的血液（20-25岁的人）可以恢复年老肝细胞的活力，直到1973年，他在加州大学的生物化学博士论文中，发现这种人体血清中的三肽GHK可以延长肝细胞的存活[1]。1980年Pickart博士发现GHK可以很容易与铜形成复合物而发挥作用[2]，并在1984年分析了蓝铜胜肽（GHK-Cu）复合物的结构[3]（图2），随着研究的深入，Pickart博士和世界各地的研究人员发现了这种复合物的许多惊人功效。在1985年Pickart创办了一家名为ProCyte的公司，将蓝铜胜肽开发为供人类使用的产品，并在1988年获得了关于蓝铜胜肽及其衍生物在化妆品与皮肤治疗中的应用的专利[4]。这15年时间中他们一直在研究三肽与铜的复合物在体内是如何工作的，其作用不仅在于修复皮肤损伤，减少皱纹，增加皮肤弹性，而且在头发生长，干细胞分化和基因调控等方面也有重要影响。如今，由Pickart博士建立的Skin Biology还在继续这些研究，并且已经生产了多款局部抗衰老面霜，身体乳和头发产品。
3. 蓝铜胜肽的功效实验
1）加速伤口愈合
最先观察到的蓝铜胜肽的体内效应是在各种动物模型中加速伤口愈合，使用大鼠进行试验，在每只大鼠背部的缺血双蒂皮瓣内创建直径为6mm的全层伤口，将大鼠分为3组，分别是局部TCC（蓝铜胜肽）、局部TCC载体（羟丙基甲基纤维素）和无治疗（对照），持续13天每天测量伤口面积（见图3），显示第三天开始TCC组的伤口均明显小于对照组。第13天时，对比对照组（上）、载体组（中）、TCC组（下）大鼠背部6处开放性伤口的双蒂皮瓣照片（见图4），可以看到TCC组大鼠伤口愈合更快，对照大鼠愈合延迟。结果表明局部蓝铜胜肽治疗可加速缺血性开放性创面的愈合[5]。
2）刺激胶原蛋白和糖胺聚糖(GAG)
之后的实验证实蓝铜胜肽通过刺激成纤维细胞中的胶原蛋白和糖胺聚糖，在伤口愈合和组织修复过程中起生理作用[6]。对大鼠注射2.0mg蓝铜胜肽（GHK-Cu）或磷酸盐缓冲盐水对照后进行生化分析，以羟脯氨酸和糖醛酸分别作为胶原蛋白和GAG含量的指标。结果显示在整个实验过程中，相比于对照组，注射GHK-Cu在第18天和第22天显著增加了胶原蛋白含量(相比对照的396%和538%，p<0.05)(见图5A)；GAG积累在第12天、第18天和第22天显著高于对照组(相应对照分别为191%、180%和179%，p<0.05)(见图5B)。结果显示蓝铜胜肽可以增加皮肤胶原蛋白和糖胺聚糖的合成。
3）收紧松弛的皮肤，逆转老化皮肤变薄
蓝铜胜肽不仅可以增加胶原蛋白，它还可以帮助皮肤收紧其屏障并增加其胶原蛋白和弹性蛋白密度[7]。左边的照片是对治疗前的女性（59岁）皮肤进行超声波扫描，之后用含有铜肽的乳膏经过一个月的治疗后，右边以相同的皮肤进行超声波扫描。白黄色区域是来自皮肤区域的超声波反射，由于更紧密的细胞结合以及胶原蛋白和弹性蛋白量的增加，这些区域更加致密。这种效果与衰老过程中常见的皮肤变薄和松弛相反。
4）人体皮肤的美容重塑
皮肤重塑在年轻人中非常活跃，但随着人类年龄的增长，皮肤重塑会迅速下降。许多报告显示，使用蓝铜胜肽来增加皮肤重塑是成功的[8]。
一项临床研究比较了使用含有蓝铜胜肽（GHK-Cu）、维生素C或维生素a酸的面霜后对皮肤胶原蛋白产生的影响。20名志愿者每天在大腿上涂上各种面霜，持续一个月。通过免疫组织学技术研究皮肤活检样本来确定新胶原蛋白的产生。一个月后，GHK-Cu治疗中70%的胶原蛋白增加，维生素C霜治疗中增加50%，维生素a酸治疗中胶原蛋白增加40%[9]。
在71名具有轻度至晚期的光老化迹象的女性面部皮肤上，使用含有GHK-Cu的面霜12周后，增加了皮肤密度和厚度，减少了松弛，改善了清晰度，减少了细纹和皱纹深度[10]。
使用含GHK-Cu的眼霜在41名轻度至晚期光损伤女性的眼周区域应用了12周，其表现优于安慰剂和维生素K霜。它减少了细纹和皱纹，改善了整体外观，并增加了皮肤密度和厚度[11]。
5）蓝铜胜肽的抗炎与抗氧化
通过脂多糖（LPS）诱导多种炎症介质的释放，如活性氧(ROS)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)，我们研究了蓝铜胜肽(GHK-Cu)对LPS诱导的细胞中活性氧和超氧化歧化酶SOD活性的影响。结果显示在1、5和10μM的GHK-Cu预处理后显著降低了ROS的产生（图7A）。LPS处理的细胞中SOD活性显著降低了约19%，用GHK-Cu(1、5和10μM)预处理的细胞的SOD活性提高到接近对照水平（图7B）。为了确定GHK-Cu是否减少了炎症细胞因子的释放，通过ELISA证实了TNF-α和IL-6的水平。结果显示用10μMGHK-Cu预处理的细胞显著减少了这些炎症分子的分泌（图8）。因此蓝铜胜肽降低了由LPS诱导产生的ROS，提高了SOD活性，同时降低了促炎因子的释放，达到抗炎和抗氧化的效果[12]。
6）蓝铜胜肽促进毛发生长
以小鼠实验观察蓝铜胜肽对脱发模型小鼠毛发生长的影响，同时为了促进透皮吸收和保持药物在皮肤上维持高浓度的优点，制备蓝铜胜肽（CHK-Cu）脂质体。将小鼠随机分为3组，每组10只，分别为CHK-Cu脂质体组、CHK-Cu 组和对照组，通过对脱毛区不同的处理，观察其毛发生长情况，结果显示与对照组比较，CHK-Cu脂质体组和CHK-Cu 组生发时间缩短，CHK-Cu脂质体组第6天浅毛长满脱毛区，第14天毛发较CHK-Cu 组和对照组更均匀浓密，生发面积和长度也更好。通过对小鼠背部皮肤的观察发现，CHK-Cu脂质体组和CHK-Cu 组小鼠皮下血管网丰富，血管较粗（图9B、C)，对照组不明显（图9A)。同时相比于对照组（图10A），CHK-Cu脂质体组和CHK-Cu组毛囊发育较完整，数量较多（图10B、C）。取皮肤切片样品进行毛囊计数，与对照组比较，GHK-Cu组和GHK-Cu脂质体组小鼠毛囊数均增加，且差异有统计学意义（P<0.05）（图11）。实验证实纳米级脂质体既能够有效包裹蓝铜胜肽，又具有较好的生发效果，为开发新的治疗脱发的外用药物提供了思路[13]。
7）蓝铜胜肽的其他功效
蓝铜胜肽（GHK-Cu）的功效还有很多，例如蓝铜胜肽还可以通过调节铁水平来减少氧化损伤，同时GHK还可以增加具有保护作用并能减少氧化损伤的神经营养因子，如脑源性神经营养因子。蓝铜胜肽通过增加碱性成纤维细胞生长因子和血管内皮生长因子的表达，有助于血管形成，刺激血液血管的生长[14]。此外蓝铜胜肽在基因调控和抗癌等方面也有重要的作用[15]。
4. 总结
蓝铜胜肽（GHK-Cu）中GHK是一个三肽分子，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，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[16]。铜是9种人类必需营养素的矿物质之一，在几乎所有的人体组织和皮肤的不同生理过程中起着至关重要的作用，皮肤上的铜大约占15%[17]。蓝铜胜肽的主要作用如下：
1. 加速伤口愈合
2. 增加胶原蛋白与糖胺聚糖
3. 减少细纹，皱纹深度，改善老化皮肤的结构
4. 光滑粗糙的皮肤，改善整体皮肤外观
5. 收紧松弛的皮肤，逆转老化皮肤变薄
6. 减少炎症和自由基损伤
7. 增加头发生长和厚度，扩大毛囊大小
未来还有可能出现蓝铜胜肽注射液和口服产品，相信随着研究的深入，蓝铜胜肽会带给我们更多的惊喜，同时造福于人类社会。
参考文献
[1] Pickart L , Thaler M M . Tripeptide in human serum which prolongs survival of normal liver cells and stimulates growth in neoplastic liver[J]. Nature: New biology, 1973, 243(124):85-87.
[2] Pickart L , Freedman J H , Loker W J , et al. Growth-modulating plasma tripeptide may function by facilitating copper uptake into cells[J]. Nature, 1980, 288(5792):715-717.
[3] Perkins C M , Rose N J , Weinstein B , et al. The structure of a copper complex of the growth factor glycyl-L-histidyl-L-lysine at 1.1 resolution[J]. Inorganica Chimica Acta, 1984, 82(1):93–99.
[4] Pickart L . Cosmetic and skin treatment compositions. EP, 1994.
[5] Canapp SO Jr, Farese JP, Schultz GS, Gowda S, Ishak AM, Swaim SF, Vangilder J, Lee-Ambrose L, Martin FG. The effect of topical tripeptide-copper complex on healing of ischemic open wounds. Vet Surg. 2003 Nov-Dec;32(6):515-23.
[6] A Simeâon, Wegrowski Y , Bontemps Y , et al. Expression of Glycosaminoglycans and Small Proteoglycans in Wounds: Modulation by the Tripeptide±Copper Complex Glycyl-L-Histidyl-L-Lysine-Cu2+.
[7] Pickart L , Margolina A . Skin Remodeling Copper Peptides. 2010.
[8] Pickart L. The human tri-peptide GHK and tissue remodeling. J Biomater Sci Polym Ed. 2008;19(8):969-88.
[9] A.A. Abdulghani, A. Sherr, S. Shirin et al., “Effects of topical creams containing vitamin C, a copper-binding peptide cream and melatonin compared with tretinoin on the ultrastructure of normal skin—a pilot clinical, histologic, and ultrastructural study,” Disease Management and Clinical Outcomes, vol. 1, no. 4, pp. 136–141, 1998.
[10] J. Leyden, T. Stephens, M. Finkey, Y. Appa, and S. Barkovic, “Skin care benefits of copper peptide containing facial cream,” in Proceedings of the American Academy of Dermatology Meeting, New York, NY, USA, February 2002.
[11] J. Leyden, T. Stephens, M. Finkey, and S. Barkovic, Skin Care Benefits of Copper Peptide Containing Eye Creams, University of Pennsylvania, 2002.
[12] Park JR, Lee H, Kim SI, Yang SR. The tri-peptide GHK-Cu complex ameliorates lipopolysaccharide-induced acute lung injury in mice. Oncotarget. 2016 Sep 6;7(36):58405-58417.
[13] 彭坤坚, 代奎星, 王雅平,等. GHK-Cu脂质体的制备与表征及对小鼠生发的影响[J]. 医药导报, 2013, 32(8):5.
[14] Pickart L, Vasquez-Soltero JM, Margolina A.The human tripeptide GHK-Cu in prevention of oxidative stress and degenerative conditions of aging: implications for cognitive health.Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 10 May 2012, 2012:324832
[15] Pickart L, Margolina A. Regenerative and Protective Actions of the GHK-Cu Peptide in the Light of the New Gene Data. Int J Mol Sci. 2018;19(7):1987. Published 2018 Jul 7. doi:10.3390/ijms19071987.
[16] Pickart L, Vasquez-Soltero JM, Margolina A. GHK Peptide as a Natural Modulator of Multiple Cellular Pathways in Skin Regeneration. Biomed Res Int. 2015;2015:648108
[17] Borkow G . Using Copper to Improve the Well-Being of the Skin[J]. Current Chemical Biology, 2014, 8(2)
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