含青蒿挥发油的护肤品在敏感性皮肤人群中的效果及安全性

王莎, 黄虎, 刁庆春, 陶侃, 吕静, 江阳, 郭莉莉, 秦紫嫣, 葛梦茹, 李佳佳, 李玲, 敖瑜灿, 杨宇阁

1.重庆市中医院,重庆 400011;2.上海昆药生物科技有限公司,上海 201400

敏感性皮肤(sensitive skin)特指皮肤在生理或病理状态下发生的一种高反应状态,属于一种特殊的皮肤类型。敏感性皮肤者易出现灼热、刺痛、瘙痒及紧绷等主观症状,同时可能伴发红斑、丘疹、脱屑、毛细血管扩张等客观体征,对一般化妆品不耐受[1]。随着功效性护肤品的不断发展,国内有报道使用含马齿苋、青刺果油提取物的护肤品可减轻敏感性皮肤者的症状和体征,修护其皮肤屏障[2],亦有关于使用青蒿油凝胶辅助治疗敏感性皮肤及痤疮患者的相关研究[3]。但因青蒿挥发油不易提纯获取,且敏感性皮肤人群不易招募,故对于含青蒿提取物的功效性护肤品在敏感性皮肤人群中的作用报道较少。本研究观察含青蒿提取物的护肤品在敏感性皮肤人群中的安全性及功效性,以便为该类特殊人群化妆品的选择提供新方向。

1 对象与方法

1.1 研究对象

纳入2022年3—5月重庆市中医院职工中31例健康志愿者作为研究对象,均为室内工作者,包括男2例、女29例,年龄23～ 53(33.12±8.44)岁。

纳入标准:①年龄18～55岁;②男女不限;③健康状况良好;④面部有轻微泛红,自觉皮肤敏感,乳酸刺痛试验阳性(≥3分),同时毛孔等级达到2级及以上;⑤能够理解试验过程,自愿参加试验并签署书面知情同意书;⑥愿意遵守试验要求完成整个试验,共计1个月,能够按要求完成随访。

排除标准:①处于孕期、哺乳期的妇女,或在未来2个月计划怀孕的女性;②面部有明显晒伤、色素沉着、瘢痕及多毛或其他可能影响试验测量结果者;③有皮肤疾病(湿疹、特应性皮炎、痤疮、玫瑰痤疮、银屑病等)者;④体质高度敏感者(既往多有药物、食物、化妆品等过敏史者);⑤近1个月内接受过面部医学美容治疗;⑥近3个月内参加过其他临床试验(如激素替代疗法,或口服对测试结果有影响的糖皮质激素类药物),或在试验期间计划进行激素替代疗法;⑦目前正在使用任何可能会影响皮肤状态的药物,如抗组胺药、抗炎药物、皮质类固醇药物等;⑧根据研究者的判断,具有降低入组可能性或使入组复杂化的其他病变或情况,如工作环境经常变动、生活环境不稳定等易造成失访的情况;⑨酗酒、药物滥用和依赖者。

退出标准:试验过程中,受试者出现不良反应、无故失访或违反研究方案(如使用其他对研究结果有影响的化妆品或药物)以及其他特殊情况,经过研究者评估确认,若该受试者已经不再适合继续本次试验,会要求该受试者退出。

本研究经重庆市中医院伦理委员会批准(批件号:2020-ky-26),所有受试者均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 产品使用方法及频率 开始试验后,受试者每天早晚洁面后于全面部涂抹含青蒿提取物的护肤品(上海昆药生物科技有限公司,产品批号:RDM2220301)各1次。具体使用方法:取适量护肤品于掌心,用指腹分别点涂于面部两颊、额头、鼻子、下巴5处位置,顺皮肤纹理轻柔均匀涂抹至全面部。采用单中心、自身对照方法,在使用前及使用后7、14、28 d分别进行测试和评价。试验期间继续使用既往的面部护肤产品且试验前3个月未更换护肤品(保证面部皮肤状态在试验期间基本稳定),仅用试验产品替代同类产品。

1.3 评价指标

1.3.1 皮肤生物学指标的定量评价 (1)多探头皮肤测试:采用多功能皮肤测试仪MPA10(德国Courage + Khazaka公司)的不同探头检测各项指标,包括皮肤水分含量、经皮水分丢失、皮肤红斑指数、皮肤弹性及紧致度。其中皮肤弹性参数R2、R5,紧致度参数F4,值越接近于1表示皮肤弹性和紧致度越好。每次在同一部位测量3次,取平均值。测量条件:室内无阳光直射,无风,室温(21±1)℃,相对湿度50%±10%。受试者来访当日不化妆,测试前用清水清洁皮肤,静坐30 min后,取坐位测试。测量时保持仪器探头与皮肤表面垂直,避免头发及其他物品覆盖。(2)面部图像分析:采用面部图像分析仪VISIA-CR(美国Canfield科技公司)对患者的左、右面颊和正面全面部进行检测和拍照。每个测试点拍摄时均以第1次拍摄的位置和角度为基准,确保每次分析区域保持不变。光源选择标准光和交叉偏振光,于室内避光拍摄。温湿度控制及受试者皮肤准备同皮肤生物学指标测量。测试完成后使用Image-Pro Plus v7.0图像分析软件分析VISIA-CR图片的皮肤红色区a值。a值反映皮肤红绿色平衡,主要受皮肤中血红蛋白氧合程度或血液循环状态的影响,与皮肤红斑指数检测类似,可反映皮肤红斑情况。

1.3.2 乳酸刺痛试验 选择双侧鼻唇沟皮肤完好处,用移液器吸取10%乳酸溶液[用100%乳酸(美国Sigma-Aldrich公司)配制]和蒸馏水各50 μL,分别滴加在两层滤纸片上1 min,用镊子夹起浸湿后的两层滤纸片,在患者鼻唇沟右侧放置10%乳酸溶液,左侧放置蒸馏水,使其完全贴合皮肤。分别于2.5 min和5 min时由受试者评估测试部位刺痛的不适程度,按4分法评分(0分为无感觉,1分为轻度,2分为中度,3分为重度)。2.5 min与5 min刺痛评分之和≥3分为乳酸刺痛阳性。刺痛评分=(2.5 min乳酸侧刺痛评分+5 min乳酸侧刺痛评分)-(2.5 min蒸馏水侧刺痛评分+5 min蒸馏水侧刺痛评分)[4]。试验中若出现无法忍受的严重刺痛感,应及时中止试验,并用清水反复冲洗测试部位。

1.3.3 临床评估 (1)医生评估:①客观症状评估:由专业皮肤科医师评估受试者使用测试产品部位红斑、水肿、脱屑的程度,采用0 ～ 3分制:无表现为0分,轻、中、重度表现分别为1、2、3分;②毛孔等级评分:通过专业的皮肤科医生依据《Skin Aging Atlas 2-Asian Type》中0 ～ 5级毛孔等级标准图谱进行评价[5]。分值越低,表明产品改善毛孔的效果越好。(2)受试者自评:①自觉症状评分:由受试者对使用测试产品部位出现瘙痒、刺痛、灼热、紧绷、潮红、弹性、敏感度进行等级评分,采用0 ～ 10分制,分值越大,表示该症状越严重;②使用感受评分(认同度):要求受试者根据使用测试产品后的主观感受及使用体验,参考评分标准进行评价,包括保湿、舒缓、修护、紧致等多个维度,评分结果采用1～7分制,分值越大,认同度越高。每个项目评分≥5分代表认同,测试结果要求受试者认同比例大于50%才可支持相关宣称[6]。

1.4 安全性评价

由专业皮肤科医生观察受试者在使用测试产品过程中是否出现或加重测试部位皮肤红斑、水肿、脱屑等客观体征,以及受试者自评是否出现瘙痒、刺痛、灼热、紧绷、潮红等主观症状。

1.5 微生态多样性分析

在使用测试产品前和使用后的不同时间点收集受试者面部皮肤菌群样本,委托北京诺禾致源生物信息科技有限公司通过16S rRNA基因测序技术分析面部皮肤微生态多样性,以评价测试产品是否可以维护和改善敏感性皮肤人群面部微生态。试验步骤包括:样本采集与储存、DNA提取、PCR扩增和纯化、文库构建和测序、生物信息学分析。α多样性主要与菌群丰富度和均匀度相关,包括Chaol、ACE、Shannon、Simpson等指数;β多样性是表征个体间微生物组成相似性的一个指标,代表个体之间物种的一致性。

1.6 统计学处理

2 结果

2.1 临床评估分析

表1 敏感性皮肤受试者使用含青蒿挥发油的护肤品前后临床症状和毛孔等级的评分分析 [ M(Q1, Q3)]Table 1 Analysis of clinical symptoms and pore grade before and after the applications of product containing artemisia naphtha in subjects with sensitive skin [ M(Q1, Q3)]

2.1.2 受试者自评 (1)自觉症状评分:使用试验产品前后不同时间点受试者的瘙痒、刺痛、灼热、紧绷、潮红、敏感度、弹性评分均有明显变化。与基线值相比,第7、14、28天受试者瘙痒、刺痛、灼热、紧绷、潮红、敏感度评分均有不同程度的下降(均P<0.05),而弹性评分仅在第28天时显著低于基线评分(P=0.001,表2)。(2)使用感受评分:使用前,27例受试者对试验产品外观表示认同,31例受试者均对试验产品稀稠度及质地方面表示认同,使用后第7、14、28天,51.6%～100%受试者对试验产品易用性、肤感、保湿、舒缓、修护、紧致功效等21个维度表示认同。且随使用时间的延长,受试者认同度在第14和28天时逐渐升高,尤其在保湿、紧致、舒缓、修护等方面认同度较高。

表2 敏感性皮肤受试者使用含青蒿挥发油的护肤品前后自觉症状评分分析 [M(Q1, Q3)]Table 2 Analysis of self-perceived symptom before and after the applications of product containing artemisia naphtha in subjects with sensitive skin [M(Q1, Q3)]

2.2 皮肤生物学指标的定量评价

2.2.1 多探头皮肤测试 使用试验产品前后不同时间点,受试者皮肤红斑指数、水分含量及经皮水分丢失值均有明显变化(F值分别为11.10、4.98、3.89,P值分别为<0.001、0.003、0.021)。使用后第7、14、28天,受试者皮肤红斑指数均显著低于基线值(P值分别为0.001、0.001、<0.001),而皮肤水分含量第7和28天均显著高于基线值(P值分别为<0.001、0.005);TEWL值与基线值相比有下降趋势,第14天时显著低于基线值,差异有统计学意义(P<0.05)。此外,使用试验产品前后不同时间点受试者皮肤弹性参数R2、R5及紧致度参数F4均无显著变化(F值分别为3.33、3.72、2.18,P值分别为0.078、0.068、0.096,图1)。

图1 敏感性皮肤受试者使用含青蒿挥发油的护肤品前后皮肤红斑指数、水分含量、经皮水分丢失值、皮肤弹性参数R2、R5和紧致度参数F4的比较

图2 敏感性皮肤受试者使用含青蒿挥发油的护肤品前后VISIA-CR图片

2.2.2 面部图像分析 使用测试产品前,受试者皮肤红色区a值为7.44±1.37,使用产品后a值在第7、14、28天均下降,分别为6.88±1.04、6.97±1.00、6.99±0.88,各时间点皮肤红色区a值与基线比较差异有统计学意义(F=4.65,P=0.005),且第7、14、28天a值显著低于基线值(t值分别为3.09、2.86、2.55,P值分别为0.004、0.008、0.016,图3)。

图3 敏感性皮肤受试者使用含青蒿挥发油的护肤品前后不同时间点面部皮肤菌群α多样性比较

2.3 乳酸刺痛试验

2.4 微生态多样性分析

分别于使用产品前、使用第7、14和28天收集31例患者共124例微生态样本,其中5例因样本不合格被排除,最终4个时间点分别纳入31、31、30、27例样本,共119例样本完成文库构建。

2.4.2 β多样性分析 主成分分析结果显示,第一主成分解释度为23.65%,第二主成分解释度为11.41%。使用前后不同时间点样本未能各自聚集成簇(图4),菌种组成结构差异无统计学意义。

图4 敏感性皮肤受试者使用含青蒿挥发油的护肤品前后面部皮肤菌群样本主成分分析图

2.4.3 微生物分类分析 在使用产品前基线、使用第7、14、28天,皮肤表面菌群中梭杆菌门、伯克氏菌目、伯克氏菌科、假单胞菌科、假单胞菌属、链球菌属、罗尔斯通菌属相对丰度差异有统计学意义,但这些菌群的相对丰度在不同测试时间点变化趋势不同,与基线相比,使用第28天梭杆菌门相对丰度显著下降(P=0.010),第7天伯克氏菌科相对丰度显著降低(P=0.010),但第14和28天伯克氏菌目及伯克氏菌科相对丰度显著升高(均P=0.001),第14和28天罗尔斯通菌属相对丰度亦显著升高(P值分别为<0.001、0.001)。故在本次试验中暂未做相关分析(图5)。

2.5 安全性评估

在整个28 d的试验过程中,无1例受试者脱落。受试者严格按照测试产品指导说明使用,均未出现不良反应。

3 讨论

由于皮肤屏障功能受损,敏感性皮肤人群易出现红斑、脱屑、毛细血管扩张等表现,角质层含水量常降低,TEWL常升高。临床治疗目的在于恢复皮肤屏障,包括物理屏障、化学屏障、免疫屏障及微生态屏障等,降低皮肤敏感程度及炎症反应,提高皮肤耐受性[7]。一项meta分析指出,敏感性皮肤可能由多种因素触发,首先是化妆品[8]。因此,该类人群应选择具有保湿、舒缓、修护、无刺激、温和的功效性护肤品。

青蒿富含生物活性分子,具有抗病毒、抗癌、抗纤维化、抗炎和抗菌的特性[9]。青蒿挥发油是生产青蒿素过程中的伴生产物,具有开发成为化妆品的潜力[10]。研究者们在提取青蒿素的副产品(母液)中发现了一种独特的油脂——青蒿挥发油(Artemisianaphtha),这种油性提取物的生物活性分子能有效地渗透进皮肤,将其加入化妆品中可以发挥抗炎、抗菌、抗氧化、调节皮肤微生态等功效。

Tao等[3]评估含1%青蒿挥发油的凝胶对敏感性皮肤和痤疮的作用,结果显示安全性较高,还可以抑制痤疮丙酸杆菌、金黄色葡萄球菌生长和Th2诱导的炎症介质释放。Yu等[11]通过动物实验显示,含青蒿提取物的不同类型化妆品对二甲苯致小鼠耳肿胀的抑制率分别达60.40%、73.36%和74.01%,接近外用复方醋酸地塞米松乳膏组,提示含青蒿提取物的化妆品有良好的抗炎作用;同时该团队通过人体试用试验观察到,25例敏感性皮肤志愿者使用含青蒿提取物的护肤品4周后面颊皮肤角质层含水量有效增加63.90%,TEWL减少21.51%,皮肤红斑指数减少69.14%,皮损面积减少77.47%,表明含青蒿提取物的化妆品可以修复皮肤屏障、改善受损皮肤、减轻红斑和其他敏感性皮肤症状。基于以上研究基础,将青蒿挥发油应用于化妆品领域具有充分的理论依据。

本研究中,青蒿油的提纯获取由上海昆药生物科技有限公司(建立了国内首个青蒿挥发油团体标准且已申请专利[12])完成,能保证测试产品的质量;我机构因长期进行敏感性皮肤人群相关人体试验,开设有敏感性皮肤专病门诊,建立有受试者库约300余人,由专人管理,故可以招募试验所需的敏感性皮肤受试者。本试验中测试产品所含有效成分为青蒿挥发油,含蒿酮、异蒿酮、桉油精、左旋樟脑、丁香烯、蒎烯等多种活性成分,具有抗炎、抑菌、祛痘、修红、修护皮肤屏障等作用[13]。青蒿素及其衍生物已被证实会影响皮肤炎症反应及免疫反应[14],对白细胞介素(IL)-1、IL-2的产生也有显著的抑制作用[15]。青蒿挥发油曾被报道具有促进伤口愈合、抗衰老、抗氧化、抗炎等功效[16]。体外试验证实,在IL-4/IL-13的诱导下,0.05%青蒿挥发油能够明显促进丝聚蛋白的表达,抑制促炎因子IL-8的表达[17],其最大抑制率为73%,对胸腺基质淋巴细胞生成素的最大抑制率为65%[18]。另外,青蒿类药物可以通过抑制血管内皮生长因子和基质金属蛋白酶等发挥抗血管生成作用,从而改善皮肤红斑症状[19]。本试验结果显示,医生评估敏感性皮肤受试者在使用测试产品后红斑和脱屑评分均不同程度下降,提示受试者面部皮肤客观症状明显缓解。受试者自评的瘙痒、刺痛、灼热、紧绷、潮红、敏感度评分在使用测试产品后均显著低于基线值,提示面部皮肤自觉症状明显改善。受试者对测试产品减轻皮肤不适感方面也有较高的认同度,尤其在舒缓、保湿、修护、紧致方面认同度较高,在使用后3个时间点均有>50%的受试者对测试产品21个维度表示认同。皮肤红色区a值和皮肤红斑指数均在使用测试产品后显著下降,TEWL值在第14天时明显下降,而角质层含水量在3个测试时间点均较基线显著升高,这些说明受试者皮肤屏障功能明显修复,测试产品有一定的祛红功效。第14天TEWL及皮肤水分含量均低于第7天,考虑和受试者生活环境、生活习惯、皮肤状态等因素有关,且TEML和皮肤水分含量并非呈直线关系,虽都降低但变化程度不一致。有研究表明角质层含水量与透皮失水率并非都是负相关关系,还和角质层天然保湿因子、脂质质量以及结构蛋白等因素有关[20]。皮肤弹性参数R2、R5和紧致度参数F4在使用测试产品后均无显著变化,可能与随访时间较短有关。此外,乳酸刺痛试验评分在第14和28天均较基线评分显著降低,提示受试者面部皮肤敏感程度降低。在整个试验过程中,31例受试者均未出现不良反应。以上测试数据表明该试验产品能够改善、修复皮肤屏障,降低皮肤敏感程度,且安全性良好。

微生物组学研究显示,敏感性皮肤的发生可能与皮肤微生态屏障功能降低有关[21]。头皮微生态的破坏会导致头皮干燥、瘙痒、头皮屑增多等症状[22],通过调节皮肤微生物组的组成可以达到维持、改善和促进皮肤健康的目的[23]。故本研究中还应用Illumina高通量测序方法,对敏感性皮肤受试者使用测试产品前和使用后第7、14、28天面部皮肤微生物群16S rRNA基因V3～V4区进行测序分析,共聚类成5995 OTU。结果显示,使用测试产品后第7、14天,受试者面部皮肤微生物群组成的丰富度和多样性(ACE、Chao1指数)较使用前有升高趋势,二者在第14天时与基线值比较差异有统计学意义。而β多样性分析显示受试者使用测试产品后面部皮肤微生物群数量和种类相对稳定。以上结果均证实本研究中测试产品在一定程度上可增加敏感性皮肤人群面部皮肤微生态的多样性,维持皮肤微生物群落平衡状态。然而,不同菌群与面部皮肤微生态的关系还需延长试验周期并结合菌群种类检测以明确。

综上所述,本研究显示,含青蒿挥发油的护肤品对敏感性皮肤人群具有较高的安全性,有助于恢复皮肤屏障功能,增加角质层含水量,减少经皮水分丢失;缓解皮肤瘙痒、刺痛、灼热、紧绷、潮红等症状,降低乳酸刺痛试验评分;增加面部皮肤微生物群组成的丰富性和多样性,可作为该类人群的护肤选择。由于本研究存在样本量较小、未设置对照组、随访时间较短等局限性,导致循证证据等级欠佳,后续将继续随访本研究中的受试者情况,以期得到长期有效数据。未来仍需开展多中心大样本研究,合理设置对照,规范功效评估客观的量化指标,进一步完善宏基因组测序以加深对皮肤微生态的研究。

致谢重庆市中医院皮肤科王禹毅老师对统计学分析的指导

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突,试验产品提供方上海昆药生物科技有限公司不参与试验设计和数据处理