直击分论坛1|杜志云教授：化妆品研究现状和系统生物学的研发

杜志云教授

大家下午好！我主要从化妆品研究现状和我们在利用系统生物学进行一些化妆品活性物的研发方面给大家作分享。

化妆品现在的筛选过程中是有局限性的，包含了以下三点：

1、化妆品工程师本身都是以化学、化工为主的，他们在做功效特别是关系到皮肤这一块，他们的认识都是有些局限性的。

2、化妆品工程师在选择原料时主要是以配方为主，但是在原料选择时，很多是我们的供应商或者原料商说这个原料很有用，其实他在这个过程中也不知道该怎么办，所以反而使自己在认识方面有些局限性。

3、中医药原料要从整个天然产物库里去寻找，但是寻找的过程中要做实验，如细胞实验、动物实验、人体实验等等，这些实验无论怎么说，都是有局限的。

那么怎么把这些试验的局限打破，是我们要思考的问题。我们查阅文献、去寻找成分，然后经过验证、测试、评价，把它做成产品。这整个过程要一年左右。

我本人以前在宝洁工作过一段时间，之后在法国做了药物化学，辗转又到美国去做了药理学。在这个过程中，我从化学到药学到药理，也在不停的体会和思考。

我们的药学随着科技的发展，用计算机虚拟去筛选化合物和新药，它的成功率比我们以前去做实验去推论或是验证的成功率要提高100到1000倍，而且其周期可缩短一年时间。

由此启发我们提倡化妆品的用药成分也用这些方法，尤其是对于国内的化妆品，品牌要清楚你的技术竞争优势在哪？

我认为有一个比较特殊的机会就是中医里中草药成分。充分利用的话可能就是一个很好的机会。但是我们要快速去筛选，因为中药那么多种，每种药物的成分又那么多，要怎么去精确地找到有效成分？

我们建议通过计算机建模型，由计算机筛选，甚至可以通过网络药理的方式来把这些药物进行评价，最后就会快很多。

当然这只是我的一些想法，我们从皮肤生理、中草药数据库、计算机建模到最后实验验证计算机算得对不对，再去应用。包括数据信息库、计算机建模型等等，都是我们要用到的工具。

究竟什么是系统生物学？

大家知道在化妆品、保健品和药品这些领域，中医和西医最大的区别是，西医是一定要找到某一个疾病、某一个点，我要清楚我的这个药物能够调控这个点，我才能开发药物，这是西医西药。

而中医，生病了，少则几味药，多则几十味药，煮一锅，把它喝下去就完事了。中医认为不是头痛医头，而是要有整体的观念。

中医有现代科学的发展，它本身是一个很系统的东西，所以在双方结合的情况下形成系统生物学。它是从以前简单的西医开发、个别的基因和蛋白生物学已经调控到整个细胞整体，提出用系统的观念去开发药物。

其中包括计算机的发展。我们知道它的固有结构、知道它与小分子之间的作用，那么计算机就有作用了。21世纪是两个学科发展的重要时机，一是互联网+，二是生命科学大健康。

怎么结合两者？怎么把计算机应用到我们的化妆品研发中来？

首先有一些化合物把我们的靶点输入到计算机，就用这些已经清楚的物质基础去计算，看它计算的结果，再根据计算的结果看到这个物质的可能，再去做实验进行验证。

现在中药的现代化研究也采用这个手段，它是对应了一些功效的。在方剂这块，我们首先看它的物质基础，叫化学指纹。

我们首先要明确它的机理机制和症候病因，再去找到它相关的靶点，可用计算机把我们的分子和靶点进行计算，比如说有1000个分子，可能我的靶点有几十个、上百个，做完分析之后再统一评价某一中药来源的分子对我的网络调控综合来说是不是好的。

因为计算机已经能够把我们的一些分子结构相互作用搞得很清楚，所以就能给我们信息。所以我们通过数据库建模，再用计算机去用，再做实验。包括在国内有很多中药库，我们也可以直接用。

举个例子，比如说青光眼、禽流感的先用计算机去算，再来验证，成功率非常高。包括国内的上海药物所利用虚拟筛选等智能机辅助，现在很多药已经在进入临床。我们通过计算机的靶点和小分子之间的相互作用进行测试。如果是人工算，要算很多个靶点，但是计算机去算就可以一次性算很多。

我们有很多通路，怎么去调控它？举三个例子：

1、美白。

我们说杜鹃醇事件，杜鹃醇对我们的黑色素的合成有非常强的抑制作用，但是后来没有去计算它的副作用，反而导致了白癜风的副作用。

我们在计算时，除了关心黑色素的下调，还要关心其产生的副作用。实际上大家只是追求白，但是还有一些副作用没有去考量，我们去做实验要花很多钱，也不好评价，可以用计算机去算。

我们对MEK1、P38MAPK、PKA等作为对接靶点，建库来算，算完之后会打分看哪个好。大家知道常见的几种美白的，我们也对接来试试看，来评价它与小分子之间、与靶点之间的结合位点和可能出现的副作用是什么。通过这些构建过后来更新，算完之后可以预测到。

美白就涉及到黑色素合成到黑色素转运到黑色素代谢，甚至是皮肤的血液循环的因素、皮肤过敏、皮肤屏障的损害、皮肤干燥相关的问题、皮肤代谢等。

把关键的一些调控靶点放进去，比如说你的美白剂好，我就去评价。后面我们用芯片来检测它的指标，当然现在还在构建过程中，这也得益于企业给我们的很多投入。做完之后再看动物实验，甚至是用3D皮肤来构建。

2、抗过敏。

大家知道角质层和神经细胞上有一个受体叫TRPV1，这就是受体。皮肤发烫时，我们就看它的情况如何。这里主要通过天然产物库去算，打分筛选，评价不错，我们去做了实验。虽然这不是很准确，我们就是拿手去看它的红斑情况，照完之后发现有些天然产物很好，比市面上的部分抗敏剂好很多。

同时，我们从水分丢失等方面去评价皮肤的状况，也筛选出几个成分，表现均不错。另外，我们还做动物实验，看它的瘙痒次数，表现也很不错。我们通过计算机去筛，然后精准地把化合物提出来，最后成功了。

3、修复皮肤屏障活性物。

一个小分子要对皮肤屏障起作用，要怎么搞？有时你建一个模型，测一个方面，另一个方面又修复不了，怎么办？我们正在尝试地系统去做，还在不断地构建。包括在中药里去提取，算了之后预测，然后做动物实验，包括从一些丙酮模型、干燥症、银屑病等常见模型中进行筛选、计算。

我们正在用生物芯片的方式看它的上调、下调的情况。

我们通过网络药理学的概念去算，可减少很多盲目性。可以以系统化的思维去根据你的需要进行设计，我觉得是不错的。包括我们的美白、延衰、保湿、防敏、防脱等，都是可以建立模型的。我们现在跟国外合作，专门对儿童的湿疹进行研究，做得也不错。

大家利用我们现在药学方面利用的方法，交叉学科，不断融合，不断地得出一套系列的东西，我可以说这套系列的东西在国际上都是领先的。

因为很多还只是做了一部分，在座的各位如果有兴趣的，与我们共同力推，包括刘教授这边皮肤医院，对皮肤医学很熟悉，我们对化学、药理学比较熟悉，也可以一起合作。

另外，我们现在做乳化。大家可能会问乳化做出来稳不稳定，我们会用计算机去算出它的稳定性，同时还可以算出的活性物的去处等等。

我们的平台可以从信息检索、检测、产品开发、产业化等方面来做工作，包括技术信息和信息输入，我们现在也是研究型的，也接了很多大企业的合作，包括动物替代等，我们也与杨院长那边正在交流合作。

包括做出来的感官如何，我们也有一整套标准，也正在与无限极对接。国外也在用，放到他们的工厂里去，他们的产品质量控制时也用这套标准去做。

我今天讲的只是一个方法，大家在寻找新的功效成分时，通过这种系统的方法去验证，通过这种简单的方法去预测，可大大缩短你的周期，同时也可以为你的产品的整体思维进行策划，我觉得这应该可以推荐给大家，也希望大家跟我在这边的技术研究进行合作。谢谢大家！