科技日報記者 張夢然
世界頂級學術期刊《細胞》日前發(fā)布的一篇論文，在全球生物科技產(chǎn)業(yè)的湖心投下一枚重磅石子。該研究將“細胞外基質（ECM）的變化”列為“第13大衰老標志物”，揭示了其在人類衰老中的核心地位。支撐這一論斷的理由，是發(fā)現(xiàn)了外基質中的一種核心物質——透明質酸，與哺乳動物的壽命存在直接關系。
近年來，隨著科學研究的深入和技術進步，透明質酸不僅在傳統(tǒng)應用領域展現(xiàn)了巨大的市場潛力，而且其應用場景正在不斷擴展。
裸鼴鼠“長壽基因”賦能
ECM是細胞間的動態(tài)網(wǎng)絡，由透明質酸、膠原蛋白、彈性蛋白等成分構成。它既是皮膚的“力學支架”，維持皮膚組織的緊致與彈性，也是細胞通訊的“信號樞紐”，調控著成纖維細胞的活性與膠原蛋白的合成。然而，隨著衰老進程的推進，ECM的黏彈性會逐漸退化，導致皮膚松弛、皺紋增生。
《細胞》最新文章指出，ECM的衰退遠不止表象——它通過影響線粒體穩(wěn)態(tài)、干細胞活性及炎癥反應，直接加速全身性衰老進程。而動物試驗的結果顯示，透明質酸能夠有效延緩這一進程。
新實驗中，研究人員將長壽裸鼴鼠體內編碼透明質酸合成酶2 (Has2) 的基因轉移到小鼠基因組中，足以延長小鼠的健康壽命和極限壽命。裸鼴鼠的Has2能產(chǎn)生高分子量透明質酸，這是一種聚糖類ECM成分，在體外對小鼠和人類細胞具有獨特的細胞保護作用。表達這種轉基因的衰老小鼠表現(xiàn)出多種積極變化，包括自發(fā)性癌癥發(fā)病率降低、肌肉骨骼功能改善、內臟器官轉錄年齡降低、炎癥減少以及腸道屏障功能保持。
人體逆轉衰老新路徑
人體衰老的機理與應對，一直是生物醫(yī)學的終極課題之一。2023年1月3日，《細胞》期刊發(fā)布了“Best of Cell 2023”（年度最佳成果），其中西班牙科學家首次創(chuàng)造性地提出了人體衰老的12個標志，對理解衰老的發(fā)生、發(fā)展以及如何干預衰老過程意義巨大。這12個衰老標志包括幾個重點衰老標志：細胞衰老、慢性炎癥和生態(tài)失調。這些特征相互之間關系密切，并且與人體衰老息息相關。
“12大衰老標志物”自此被視為指導與總結衰老相關研究領域的最具影響力衰老分類標準，但今年“第13大標志物”的意義與影響，顯然超出學術維度之外。因為其中的關鍵角色——透明質酸，是生物技術產(chǎn)業(yè)的“熟面孔”。
透明質酸也稱為玻尿酸，是一種天然存在于人體組織中的線性多糖，廣泛分布于結締組織、上皮組織和神經(jīng)組織中。它具有極強的保濕能力，能夠結合并鎖住大量水分（每克透明質酸可吸收多達6升的水），因此在保持皮膚彈性和濕潤方面發(fā)揮著重要作用。此外，透明質酸還在細胞外基質中扮演重要角色，參與細胞信號傳導、細胞增殖與遷移等生理過程。
從應用歷史來看，透明質酸最早被應用于眼科手術。上世紀中期，科學家發(fā)現(xiàn)其具有良好的生物相容性和黏彈性，因此將其作為手術黏彈劑使用，極大地提升了手術的安全性。隨后，透明質酸在醫(yī)藥領域的應用不斷拓展，包括潤滑關節(jié)、調節(jié)血管壁通透性、促進創(chuàng)傷愈合等。這些功能使其在骨科、皮膚科、心血管等領域發(fā)揮了重要作用。
進入21世紀后，交聯(lián)技術的突破讓透明質酸從液態(tài)變?yōu)槟z態(tài)，大大延長了其在人體內的代謝時間。
擴展糖生物與細胞學未來
伴隨著在認知度的提升和應用技術的成熟，透明質酸的應用場景開始更廣泛地延伸至日常生活消費領域。譬如，我國華熙生物等國內龍頭企業(yè)，推動了透明質酸向C端消費品延伸。這種從醫(yī)療級向消費級的躍遷，標志著透明質酸產(chǎn)業(yè)鏈正逐步完善。
食品領域則是透明質酸近年來拓展的重要方向。2021年，國家衛(wèi)健委批準由華熙生物申報的透明質酸鈉為新食品原料，允許其添加至普通食品中。
不過，雖然透明質酸自身具備萬億級的產(chǎn)業(yè)空間，但行業(yè)普遍認為如果擴展到聚糖類物質、糖生物學產(chǎn)業(yè)的角度，其市場規(guī)模將會遠超想象。尤其是隨著人類未來對糖生物學及糖類對細胞調控作用機理的深入研究，更多的可能性和市場潛力也有望逐步溢出。
據(jù)悉，依托在透明質酸領域長期的研究儲備以及高效的轉化能力，華熙生物等企業(yè)已開始探索各類聚糖對人類健康的作用，并構建自主糖庫，為后續(xù)的科研與應用奠定了堅實基礎。同時布局細胞生物學，持續(xù)探索細胞級抗衰，通過對細胞種類、功能的調控和優(yōu)化，來實現(xiàn)對組織功能的恢復，實現(xiàn)對機體功能的恢復，以此提高生命質量。
《細胞》雜志的新發(fā)現(xiàn)為透明質酸的應用，特別是在抗衰老研究方面，提供了新的理論支持和發(fā)展機遇。未來，透明質酸有望在更多新興領域發(fā)揮其獨特價值，推動整個行業(yè)向前發(fā)展。
