從“物理填充”到“仿生再生”的范式轉(zhuǎn)移
1、ECM介紹:細(xì)胞的動(dòng)態(tài)微環(huán)境
細(xì)胞外基質(zhì)(Extracellular Matrix, ECM)并非簡(jiǎn)單的細(xì)胞“填充物”,而是一個(gè)由細(xì)胞合成分泌至胞外,并高度復(fù)雜、動(dòng)態(tài)變化的三維大分子網(wǎng)絡(luò)。
構(gòu)成 · 三種核心成分
纖維狀蛋白:賦予組織力學(xué)強(qiáng)度與韌性,包括膠原蛋白(以I型、III型為主,提供抗拉伸強(qiáng)度)、彈性蛋白(賦予組織彈性回縮力)和纖連蛋白等。
蛋白聚糖/糖胺聚糖(GAGs):充滿于纖維網(wǎng)絡(luò)間的空間,具有高度親水性,典型代表是透明質(zhì)酸(即玻尿
酸),負(fù)責(zé)維持組織水合狀態(tài)、緩沖壓力,并參與信號(hào)傳遞。
非纖維狀黏附蛋白:如層粘連蛋白、巢蛋白等,它們是細(xì)胞與基質(zhì)之間、以及基質(zhì)不同成分之間的“分子膠水”,介導(dǎo)細(xì)胞黏附與遷移。
工程化形態(tài) · 脫細(xì)胞基質(zhì)(dECM)
在醫(yī)美材料應(yīng)用中,一個(gè)關(guān)鍵概念是脫細(xì)胞基質(zhì)(Decellularized Extracellular Matrix, dECM)。它是指通過(guò)專利生物技術(shù)工藝,去除天然組織中具有免疫原性的細(xì)胞成分,同時(shí)完整保留ECM的三維結(jié)構(gòu)、主要成分(如膠原、彈性蛋白、糖胺聚糖)和活性因子的生物材料。簡(jiǎn)而言之,dECM是天然ECM的工程化版本,為再生修復(fù)提供了理想的支架和微環(huán)境。
核心定義 ECM是細(xì)胞生存的“土壤”,而dECM是經(jīng)過(guò)提純、保留活性且無(wú)免疫原性的再生支架材料。
2、ECM特征及生理功能
ECM的健康狀態(tài)直接決定了皮膚乃至整個(gè)機(jī)體的年輕態(tài)與功能。其核心生理功能遠(yuǎn)不止于結(jié)構(gòu)支撐,而是深度參與細(xì)胞命運(yùn)的調(diào)控。
結(jié)構(gòu)支撐與機(jī)械力學(xué)功能:作為皮膚的“骨架”,ECM占真皮干重的90%以上,為組織提供抗拉伸強(qiáng)度、彈性與穩(wěn)固的物理支撐,維持器官形態(tài)。
細(xì)胞微環(huán)境調(diào)控功能:ECM是細(xì)胞賴以生存的“土壤”。它不僅為細(xì)胞提供物理附著位點(diǎn),更通過(guò)其復(fù)雜的成分和三維結(jié)構(gòu),向細(xì)胞傳遞關(guān)鍵的生存、增殖或分化信號(hào)。當(dāng)ECM發(fā)出的生長(zhǎng)信號(hào)減少時(shí),細(xì)胞會(huì)趨向衰老或凋亡。
信號(hào)傳導(dǎo)與損傷修復(fù)功能:ECM能結(jié)合并儲(chǔ)存多種生長(zhǎng)因子(如VEGF、bFGF、TGF-β等),形成生化信號(hào)的“倉(cāng)庫(kù)”。當(dāng)組織受損時(shí),ECM被降解,釋放這些因子,精準(zhǔn)調(diào)控后續(xù)的炎癥反應(yīng)、血管新生和組織再生過(guò)程。2025年,法國(guó)索邦大學(xué)團(tuán)隊(duì)在《Cell》發(fā)表的綜述中,正式將“ECM改變”列為第十四大衰老標(biāo)志,印證了其在機(jī)體衰老進(jìn)程中的核心地位。
皮膚屏障與保濕功能:ECM中的糖胺聚糖,特別是透明質(zhì)酸,能結(jié)合自身重量千倍的水分,是維持皮膚水合作用、保障屏障功能的關(guān)鍵。
頂刊收錄 2025年4月《Cell》綜述將ECM改變列為第十四項(xiàng)衰老標(biāo)志 —— 標(biāo)志著ECM從“支架”升格為“衰老調(diào)控核心”。
3、ECM在醫(yī)美領(lǐng)域的應(yīng)用
傳統(tǒng)皮膚填充劑如透明質(zhì)酸,主要通過(guò)物理占位起效;而聚左旋乳酸(PLLA)等再生材料,雖能刺激膠原再生,但作用機(jī)制仍相對(duì)單一。ECM材料的出現(xiàn),旨在從根源上修復(fù)衰老的微環(huán)境。
核心形態(tài) · 可注射脫細(xì)胞基質(zhì)植入劑
當(dāng)前,ECM在醫(yī)美領(lǐng)域的核心應(yīng)用形態(tài)是可注射的脫細(xì)胞基質(zhì)植入劑(通常為微?;蛄黧w制劑),其作用機(jī)制呈現(xiàn)“三部曲”:
1.即刻支撐塑形:注入的dECM凝膠憑借其天然的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和黏彈性,能立即填充組織凹陷和皺紋,起到即時(shí)的物理支撐與容積補(bǔ)充作用。
2.主動(dòng)引導(dǎo)再生:dECM支架具有良好的生物相容性和適宜的孔徑孔隙率,可吸引宿主成纖維細(xì)胞等向內(nèi)遷移、增殖。同時(shí),其保留的天然活性成分能刺激細(xì)胞分泌I型/III型膠原蛋白、彈性蛋白等多種ECM成分,實(shí)現(xiàn)自身組織的原位再生。
3.重塑受損環(huán)境:隨著新組織的長(zhǎng)入,植入的dECM材料會(huì)以與新組織再生速率相匹配的速度逐漸降解吸收,最終被機(jī)體新生組織完全替代,恢復(fù)衰老部位ECM的健康結(jié)構(gòu)與功能,實(shí)現(xiàn)從根源延緩衰老。其最終效果更為自然靈動(dòng),避免了傳統(tǒng)填充劑可能出現(xiàn)的位移、堆積或體積大幅回落等問(wèn)題。
監(jiān)管路徑 · 脫細(xì)胞真皮基質(zhì)(ADM)
從監(jiān)管與分類角度看,由于ECM材料本身具有明確的生物活性,申報(bào)III類醫(yī)療器械時(shí),通常采用脫細(xì)胞真皮基質(zhì)(ADM)的技術(shù)路徑。ADM作為ECM的工程化產(chǎn)物,去除了細(xì)胞但保留了關(guān)鍵成分與結(jié)構(gòu),其效用主要通過(guò)物理方式引導(dǎo)組織再生,符合當(dāng)前監(jiān)管要求。
4、ECM主要玩家
隨著ECM的科學(xué)價(jià)值被認(rèn)可,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程明顯加速。目前,國(guó)內(nèi)已涌現(xiàn)出一批具有核心技術(shù)壁壘的上游企業(yè),它們?cè)诩夹g(shù)路徑、原料來(lái)源和應(yīng)用拓展上各具特色。
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白衣緣生物 |
動(dòng)物源性(豬小腸黏膜下層SIS-ECM;脫細(xì)胞脂肪基質(zhì)AAM-ECM) |
2025年8月,其“脫細(xì)胞基質(zhì)植入劑”已提交NMPA Ⅲ類醫(yī)美注冊(cè)申請(qǐng)并獲受理,為首款有望獲批的國(guó)產(chǎn)ECM填充劑。2025年5月獲康哲藥業(yè)數(shù)千萬(wàn)戰(zhàn)略投資。 |
嚴(yán)肅醫(yī)療產(chǎn)品(硬腦膜補(bǔ)片等)已獲批,醫(yī)美產(chǎn)品注冊(cè)進(jìn)度領(lǐng)先,與康哲藥業(yè)的商業(yè)化合作強(qiáng)化了渠道優(yōu)勢(shì)。 |
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美柏生物 |
人源化路徑 |
2025年4月完成數(shù)千萬(wàn)元A++輪融資,由可孚醫(yī)療領(lǐng)投。 |
國(guó)內(nèi)首家采用人源細(xì)胞體外工程技術(shù)規(guī)模化生產(chǎn)ECM材料的企業(yè),在重組人膠原蛋白領(lǐng)域亦有布局。 |
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華清智美 |
仿生制造 |
布局ECM相關(guān)產(chǎn)品(如美泌源)。 |
利用生物3D打印模擬體內(nèi)微環(huán)境,誘導(dǎo)干細(xì)胞大規(guī)模分泌ECM,代表了ECM生產(chǎn)的創(chuàng)新技術(shù)方向。 |
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恒安芙林 |
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2024年底攜手京東健康發(fā)布麗點(diǎn)ECM膠原貼敷料,用于術(shù)后皮膚護(hù)理。 |
從醫(yī)療器械敷料領(lǐng)域切入,探索ECM在皮膚修護(hù)市場(chǎng)的應(yīng)用。 |
資本與產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)
產(chǎn)業(yè)資本深度綁定:康哲藥業(yè)、可孚醫(yī)療等上市公司對(duì)白衣緣、美柏的投資,不僅是財(cái)務(wù)行為,更是基于業(yè)務(wù)協(xié)同的戰(zhàn)略布局。通過(guò)與現(xiàn)有藥品、器械、敷料業(yè)務(wù)的結(jié)合,加速ECM產(chǎn)品的商業(yè)化落地與市場(chǎng)教育。
“嚴(yán)肅醫(yī)療”經(jīng)驗(yàn)賦能“消費(fèi)醫(yī)療”:ECM醫(yī)美產(chǎn)品作為III類醫(yī)療器械,其研發(fā)注冊(cè)路徑與嚴(yán)肅醫(yī)療產(chǎn)品高度相似。在硬腦膜補(bǔ)片、疝氣修復(fù)等領(lǐng)域已有獲批經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)(如白衣緣),在應(yīng)對(duì)監(jiān)管要求、積累臨床數(shù)據(jù)方面具備顯著優(yōu)勢(shì)。
技術(shù)路徑多樣化:動(dòng)物源性(成本、結(jié)構(gòu)保留度)、人源化(生物相容性)、仿生制造(可設(shè)計(jì)性)等不同技術(shù)路線并行發(fā)展,共同推動(dòng)ECM材料向更精準(zhǔn)、更高效的方向演進(jìn)。
ECM作為新一代生物再生材料,正以其獨(dú)特的仿生再生機(jī)制,開啟醫(yī)美抗衰的“慢醫(yī)美”新時(shí)代。