糖链织就的芳华长驻:华熙生物重新定义ECM衰老管理范式 |特稿

360影视 日韩动漫 2025-09-15 18:46 1

摘要:细胞如同“种子”,而细胞外基质ECM(细胞外基质)则是“土壤”,劣质土壤中,再优质的种子也难以生长。ECM为细胞提供了生存空间、力学支撑及信号指令,是细胞功能发挥作用的先决条件。华熙唐安董事长兼总经理郭学平博士曾表示:“先重塑ECM年轻态微环境,再谈细胞能量补




细胞如同“种子”,而细胞外基质ECM(细胞外基质)则是“土壤”,劣质土壤中,再优质的种子也难以生长。ECM为细胞提供了生存空间、力学支撑及信号指令,是细胞功能发挥作用的先决条件。华熙唐安董事长兼总经理郭学平博士曾表示:“先重塑ECM年轻态微环境,再谈细胞能量补充,才是抗衰的科学逻辑。”

据2022年《自然:再生医学》报道,靶向细胞外基质(ECM)可有效改善肌肉干细胞(MuSC)功能、促进其自我更新与分化,并显著提升肌肉组织再生能力,从而验证了ECM在调控干细胞微环境和推动组织再生中的核心作用。“当行业还在比拼单一成分的浓度时,我们已经看到了细胞外基质这个‘生命土壤’的全貌。ECM的衰老不是某一种物质的缺失,而是整个生态系统的失衡----糖生物学正是重建这片土壤的钥匙。” 华熙生物创始人赵燕的这番话,道出了他们企业在衰老研究领域的前瞻性战略。在她看来,ECM作为最新发现的衰老标志物,不仅是抗衰技术的突破口,更将重塑整个医美、护肤和再生医学的产业格局。


01

ECM:

衰老研究的前沿标志物

“谁能掌控ECM的年轻态,谁就掌握了再生的密钥。”一位业内人士如此直言不讳。那么,什么是ECM?它都有哪些功效?

细胞外基质ECM是由胶原蛋白、弹性蛋白、糖胺聚糖(GAGs)、蛋白聚糖及生长因子构成的动态网络。它并非静态的“细胞填充物”,而是兼具结构支撑、信号传导、营养转运功能的“生命微环境”。它构成了细胞的“家”,直接控制细胞形态、迁移、增殖与分化。就像树木生长的土壤,既为细胞提供附着锚点,又通过成分变化调控细胞的生长、分化与代谢等生命全周期的呵护。

2025年4月17日,《Cell》发表的综述将衰老标志物从12个增加到14个,新增的两大标志为“细胞外基质变化”和“社会心理隔离”。其中“细胞外基质变化”是首次被列为衰老标志物。这一认定标志着衰老研究从细胞核、线粒体等“细胞内部”转向为“细胞外生态”。其核心机制呈现三级传导特性,首先是ECM硬化,胶原蛋白异常交联导致基质硬度从年轻态的1-30kPa升至老年态的50-100kPa以上。 随后是细胞通讯受阻僵硬的基质通过整合素传递错误机械信号,导致干细胞增殖和分化能力下降;最终引发组织功能衰退,表现为皮肤胶原流失、关节软骨磨损、血管壁弹性下降等典型的衰老特征。

据临床数据显示,ECM衰老与多种老年病存在着直接的关联。乳腺癌患者的肿瘤微环境ECM硬度是正常组织的2.8倍,这种物理特性帮助癌细胞完成侵袭转移;糖尿病肾病患者肾小球基底膜的ECM厚度增加40%,直接导致滤过功能障碍;特发性肺纤维化患者的肺组织ECM中,硫酸软骨素的硫酸化程度异常升高,引发成纤维细胞过度激活。这些发现印证了一个核心观点,若ECM损伤未能修复,细胞即使获得充足能量也无法正常工作。就像贫瘠的土地难以孕育丰收,受损的基质环境会使任何细胞层面的干预效果都大打折扣。

与其他13种衰老标志物相比,ECM的独特价值在于其“可逆转性”。端粒缩短、DNA损伤等标志物具有累积性和不可逆性,而ECM的结构与成分可通过外界干预重塑,这就为抗衰干预留出了空间和可能性。事实证明也的确如此,经研究证实,补充特定多糖能使老年小鼠皮肤ECM的胶原蛋白交联水平下降35%,干细胞活性恢复至年轻态的60%,这为“再生性抗衰”提供了科学依据。


02

ECM的“华熙方案”:

糖生物学协同网络

通俗地理解,ECM的空间架构如同精密的“糖-蛋白立交桥”,胶原蛋白纤维构成承重主梁,透明质酸形成水合凝胶填充间隙,硫酸软骨素扮演“结构稳定剂”的角色,而肝素则像信号调控员,调控生长因子的时空分布。华熙生物糖科学实验室通过冷冻电镜技术观察到,这一架构的稳定性依赖于上述多糖的协同作用,并形成“动态平衡三角”。

华熙生物通过“微生物发酵动态调控技术” 生产的全分子量透明质酸,能精准匹配ECM的不同生理需求。例如医美级透明质酸凝胶中,3000kDa成分占比60%以维持结构,50kDa成分占比40% 以促进血管再生。ECM的修复非单一成分所能实现,其核心在于糖胺聚糖网络的动态平衡。华熙生物依托全球领先的糖库资源与合成生物学平台,构建了以五大功能糖为核心的ECM修复引擎。

透明质酸是ECM的“空间架构师”。高分子量透明质酸(>1000kDa)通过氢键形成连续网络,使基质保持50-80%的含水率,为细胞提供柔软的“缓冲垫”;当组织受损时,透明质酸被透明质酸酶降解为低分子量片段(

硫酸软骨素是“结构稳定剂”,与核心蛋白结合形成蛋白聚糖,再与透明质酸结合形成聚集体,像弹簧一样增强ECM的抗压缩能力。在关节软骨中,这种结构可将机械应力分散系数提升2.3倍,避免胶原蛋白纤维因过度牵拉而断裂。华熙生物采用“酶解-层析联用技术”生产的硫酸软骨素,保留了90%以上的4-硫酸化位点,其对软骨细胞的黏附促进率比普通产品高37%,这正是结构完整性带来的功能优势。

肝素作为“信号调控员”,通过特异性结合成纤维细胞生长因子(FGF)、转化生长因子(TGF-β)等,控制其释放速率。实验显示,肝素可使TGF-β的半衰期从2小时延长至12小时,避免因信号分子暴释导致的ECM过度纤维化。华熙生物研发的低分子肝素衍生物,在降低抗凝血活性的同时,仍保留了较强的生长因子结合与调控功能,,解决了传统肝素应用中的出血风险问题。

燕窝酸(唾液酸)和母乳寡糖构成“免疫-基质轴”的关键节点。燕窝酸通过修饰细胞表面糖萼,像“身份标签”一样帮助免疫细胞识别ECM异常区域;母乳寡糖则通过调节肠道菌群及其代谢产物,间接影响包括皮肤在内的远端组织的ECM状态。华熙生物的临床前研究发现,摄入特定母乳寡糖的小鼠,皮肤ECM中基质金属蛋白酶(MMPs)的活性降低28%,这与肠道菌群代谢产生的短链脂肪酸上调抗炎因子有关。

这四种物质形成“功能互补闭环”:透明质酸维持高度水合和空间结构,有助于含硫酸软骨素的蛋白多糖在胶原网络中的稳定定位;肝素及其硫酸化衍生物通过与生长因子的结合调控其活性和分布;燕窝酸修饰的细胞糖萼则增强对ECM信号的感知能力。

华熙实验室关键证据显示,利用糖基化荧光标记技术,首次捕捉到透明质酸-硫酸软骨素复合体在3D细胞模型中形成“树突状网络”(2024《ACS Nano》),该结构使干细胞增殖效率提升3.2倍,直接验证了多糖协同的“ECM年轻密码”。华熙生物通过“糖拓扑技术”实现了这种协同效应的精准调控,其开发的四糖复配体系,对ECM修复的综合效果是单一透明质酸的2.1倍,印证了赵燕“从成分到系统”的研发理念。此项研究的成功,对于成分党来说,足以称为降维打击。


03

ECM华熙话语权:

全产业链不可替代

华熙生物是目前全球唯一具备“研发(0-1)+中试(1-100)+量产(100 -10000)”三力合一的企业,这一独特的全链路闭环模式构成了其难以被复制的核心壁垒,这种“三力合一”消除了从实验室到市场的“死亡之谷”。

在研发环节,华熙生物拥有一支由顶尖科学家组成的超900人的研发团队,他们具备深厚的专业知识和丰富的创新经验,能够从全球生命科学的基础研究出发,聚焦糖生物学和细胞生物学等前沿领域,展开从0到1的基础科学和原始创新研究。

在中试环节,全球最大的中试平台为研发成果的转化提供了强有力的支撑,能够快速将实验室中的小试成果进行工艺放大和优化,为量产做好充分准备。在量产环节,华熙生物拥有多个现代化的生产基地,具备规模化生产的能力,能够将经过中试验证的工艺迅速转化为实际生产力,满足市场对产品的大规模需求。

在ECM衰老管理领域,华熙生物的独特优势源于对多糖物质的全链条掌控。作为全球唯一同时实现透明质酸、硫酸软骨素、肝素、燕窝酸等量产的企业,其技术壁垒体现在三个维度,构建起难以复制的竞争护城河。

生产霸权的底层支撑是华熙生物突破传统提取法的局限,建立了“微生物发酵+酶工程”的绿色生产体系。透明质酸生产采用自主筛选的链球菌菌株,通过“动态代谢调控技术”实现分子量从2000Da到4000kDa的精准调控,其中4000kDa超高分子量透明质酸的发酵产率达12g/L,是行业平均水平的3倍。硫酸软骨素生产则摒弃动物提取法,直接通过基因工程改造的大肠杆菌实现体外合成,产品的硫酸化均一度达到92%,远高于动物源产品的65%。

这种生产能力带来“剂量-效应”的精准把控。华熙生物发现,不同分子量的透明质酸在ECM修复中各具功能,高低分子复配可产生协同效应。通过发酵、酶切与分离纯化等工艺,可以实现分子量比例的可控组合,这种在规模化条件下的精细分布调控,相较于动物提取或化学途径更具优势。。

华熙糖科学实验室建立“聚糖-ECM-细胞信号”三级研究体系,实现了机制研究的深度突破。其自主研发的糖基化检测芯片可同时监测128种糖链与细胞受体的相互作用。通过该平台发现的“HA-CD44分子量阈值效应”具有里程碑意义,这一发现指导其“ECM重组凝胶”的配方设计,使临床修复效率提升40%。

实验室另一项突破性发现是肝素对ECM纤维化的抑制机制,通过抑制TGF-β1/Smad3信号通路,使成纤维细胞的胶原合成量减少52%。基于此开发的外用凝胶,在特应性皮炎患者中可降低皮肤ECM的过度增生,验证了基础研究向临床应用的转化能力。

华熙生物将ECM修复原理转化为系列产品矩阵,实现了再生医学的场景落地。BloomCell干细胞培养基通过复配透明质酸、硫酸软骨素和肝素,模拟胚胎时期的ECM微环境,使间充质干细胞的扩增效率提升2.3倍,且维持90%以上的多向分化潜能。这为细胞治疗提供了“年轻态土壤”。其外泌体产品则利用肝素的“靶向递送”特性,将ECM修复因子包裹成“信号弹”,在小鼠模型中对受损软骨的靶向效率较普通外泌体提高40%。

这些应用的核心是华熙生物对“多糖=信号分子”的深刻理解。正如赵燕所言:“透明质酸不是简单的保湿剂,硫酸软骨素也不仅是关节营养剂,它们是ECM的‘语言’,能够指挥细胞完成修复与再生。” 这种认知使其产品超越传统护肤品和保健品的范畴,进入再生医学的高端领域。

华熙生物将“透明质酸技术迁移能力”转化为“生物活性物底层制造操作系统”,通过这一操作系统,华熙生物能够快速响应市场需求,开发出各种具有创新性的生物活性物产品。无论是新型的护肤品原料,还是用于医疗领域的生物活性材料,华熙生物都能够利用其底层制造操作系统,高效地完成从研发到量产的全过程。

这种全链路闭环模式与技术壁垒,使得华熙生物能够对整个生产过程进行全方位的把控,从源头到终端,确保每一个环节的质量和效率。同时,各环节之间的紧密协同和高效沟通,也极大地缩短了产品的研发和生产周期,提高了市场响应速度,为企业在激烈的市场竞争中赢得了先机。


04

战略升维:

从“成分供应商”到“ECM定义者”

华熙生物的产业雄心,在于用“ECM黄金架构”构建全产业链覆盖的“糖库帝国”,重新定义衰老管理的行业标准。在这一框架下,胶原蛋白、弹性蛋白等传统成分不再是核心,而是作为多糖网络的“次级结构”存在,就像建筑物的砖瓦需要钢筋框架支撑,这些成分的功能发挥依赖多糖构成的ECM网络。

其产品矩阵呈现“立体干预”特征:医美线的透明质酸+ECM重组凝胶通过注射构建物理支架,即刻恢复基质空间结构;护肤线的“糖拓扑精华”采用透明质酸与硫酸软骨素的动态配比,日常维护ECM的水合状态;营养线的口服硫酸软骨素则通过胃肠吸收和血液循环保养软骨、血管等深层组织的ECM。这些组合基于ECM的更新周期差异,皮肤表皮细胞大约以一个月为一个更新周期,而真皮细胞外基质(ECM)的更新和重塑速度相对缓慢;相比之下,软骨ECM的代谢率更低,其中蛋白聚糖的更新周期可达数月到数年,因此需要不同时效的产品协同作用。

华熙生物从ECM修复到细胞赋能,实现再生医学落地。BloomCell干细胞培养基,添加HA/硫酸软骨素模拟年轻ECM,干细胞增殖率提升80%;ECM源外泌体携带整合素、层粘连蛋白等ECM信号分子,直击真皮成纤维细胞;3D生物打印ECM支架用于软骨再生,多糖复合体支持细胞迁移与定向分化。

在科技叙事层面,华熙生物正将碎片化的抗衰概念整合为系统理论。例如其提出的“ECM 年龄”评估体系,通过检测皮肤透明质酸分子量分布、胶原蛋白交联程度等6项指标,量化基质的衰老状态,这较传统的时序年龄更能反映生理衰老水平。赵燕对此表示:“我们要做的不是给消费者一瓶玻尿酸,而是提供一套评估、干预、监测ECM状态的完整解决方案。”

这种战略升维的终极目标是推动再生医学的平民化。华熙生物利用ECM模拟技术开发的细胞上清液,含有丰富的糖胺聚糖和生长因子,在老年小鼠实验中使肌肉ECM的弹性恢复40%,肌肉力量提升35%。这意味着ECM管理已从美容领域拓展至老年健康领域,为延缓器官衰老提供了新路径。

ECM管理是未来衰老干预管理的终极战场,当衰老科学进入“细胞外纪元”,华熙生物凭借糖生物学的底层创新与全产业链控制力,正主导一场再生医学革命。其构建的“ECM黄金架构”不仅重新定义抗衰逻辑,更将为纤维化疾病、组织退行性病变提供全新解决方案。未来,随着ECM组学与空间多组学技术的融合,华熙的ECM管理生态或将成为人类对抗衰老的核心基础设施。

“糖生物学驱动的ECM革命,本质是让人类重新获得对衰老进程的调控权。当我们能像园丁改良土壤一样优化ECM,细胞自然会绽放出年轻的活力。这不是科幻,而是正在发生的医学现实。”赵燕的这番话,揭示了华熙生物深耕ECM领域的战略意义。从发现ECM作为衰老标志物,到构建多糖协同修复网络,再到推动再生医学落地,华熙生物正以糖生物学为笔,重新书写人类衰老干预的历史。

(本文作者为财经作家、前资深媒体人江湖散人,著有多部财经著作。中国香妆融媒体发布本文只是为了传递更多的讯息,不代表任何有倾向性的投资意见或市场暗示,仅供行业参考。本文由中国香妆融媒体授权转载)

/// END ///




来源:妆库

相关推荐