皮肤细胞培养技术可模拟人体内的生理环境，研究细胞与细胞之间的反应，细胞与间质之间的反应等，具有快速、经济的特点，既可用来毒性分析，也可进行功效评价，是保证化妆品安全、有效的必要手段，为皮肤生理学等提供了技术基础。
一、人永生化角质细胞（human immortalized keratinocytes，hacat 细胞）
角质形成细胞（kc）的体外培养技术已经十分成熟，其生长较快、细胞存活率较高，但也易老化且传代次数较少，所以在化妆品功效评价中通常会使用hacat细胞（即非肿瘤来源的永生化人正常皮肤的kc株，与kc分化特性相似，具有易于培养、传代次数多的优点）。
1、hacat细胞应用于保湿功效评价
hacat细胞可合成透明质酸（hyaluronic acid，ha）、水通道蛋白（aquaporin，aqp）、紧密连接蛋白（tightjunction protein，tjp）以及丝聚蛋白（filaggrin，flg）等与皮肤保湿相关的生物分子。因此，可以通过检测化妆品原料对hacat细胞中aqp、claudin-1（claudin-1是tjp中形成表皮细胞旁屏障的主要跨膜蛋白）和flg等保湿相关蛋白含量的影响来反映其保湿能力，对保湿化妆品进行功效评价。
不过现在进行保湿功效测试一般会通过人体试验的方法，这样更直观一些，hacat细胞测试可用于研究原料的保湿机理。
2、hacat细胞应用于抗氧化功效评价
活性氧（ros）过量会对dna和蛋白质产生氧化损伤；丙二醛（mda）是生物体内自由基作用于脂质发生过氧化反应的终产物。因此，通过检测其中hacat细胞内ros和mda的含量变化可反映出细胞内氧化应激的水平， 评价化妆品原料的抗氧化能力。
超氧化物歧化酶（sod）、过氧化氢酶（cat）、谷胱甘肽过氧化物酶（gshpx）可用于用于清除或降低氧自由基造成的损伤。因此，通过检测sod、cat和gshpx的活力，可反映化妆品原料对hacat细胞内自由基的清除能力的影响，以此来评价化妆品原料的抗氧化能力。
例如，王茵等人通过测量小鼠肝脏组织的抗氧化酶系统活性（sod，gshpx，aoc（总抗氧化能力），mda，no（一氧化氮））来研究虾青素的抗氧化效果。最终结果显示虾青素可提高小鼠肝脏和血液中的sod，gshpx，aoc等活性指标，降低mda和no的浓度，即虾青素具有抗氧化能力。
二、小鼠b-16黑色素瘤细胞（简称b-16细胞）
黑素细胞（melanocyte，mc）是皮肤内的一种特殊细胞，它位于表皮的基底层，细胞内的黑素小体（melanosomes）能合成黑色素（melanin），并转移到周围的角质形成细胞中，为皮肤提供颜色。但是黑素细胞的增殖比较缓慢，所以常用b-16细胞代替黑素细胞进行细胞实验。（b-16细胞在基本结构与黑色素合成功能方面与人黑素细胞基本相同，且增殖能力更强，能够多次传代，适合用于实验研究）。
b-16细胞可应用于美白功效评价，例如马佳等研究了壬二酸对人表皮黑素细胞和鼠黑素瘤b16细胞黑素合成的影响。与空白对照组比较 0.1 mmol//l壬二酸即显示抑制人表皮黑素细胞的酪氨酸酶活性和黑素的合成，同等浓度的壬二酸对鼠黑素瘤b16细胞的酪氨酸酶活性和黑素合成也有抑制作用。
三、人皮肤成纤维细胞（human skin fibroblast，hsf）
hsf是皮肤真皮层中最主要的细胞，对于维持皮肤的弹性和张力具有重要的作用。hsf具有很强的蛋白质合成能力，可以合成并分泌大量弹性蛋白、胶原蛋白、糖胺多糖和糖蛋白等基质成分，进而生成弹性纤维、胶原纤维和网状纤维，分泌多种细胞修复因子，使得皮肤具有强大的更新与自我修复能力。
人皮肤成纤维细胞可应用于抗衰老功效评价，例如郑雯等研究了白藜芦醇对uvb照射的人皮肤成纤维细胞基质金属蛋白酶（mmp-1）水平及细胞凋亡的影响，即白藜芦醇对紫外线照射皮肤的光保护作用。结果表明白藜芦醇能通过抑制uvb照射所造成的人皮肤成纤维细胞mmp-1水平增长，使皮肤真皮组织胶原蛋白的分解减少，从而延缓紫外线照射对皮肤造成的损伤和老化进程。
四、人角质形成细胞（hkc）
人角质形成细胞系一种能合成角质蛋白的上皮细胞。此类细胞为表皮的主体，由表皮深层始逐渐增殖、分化，并不断向表层移行，其间可分成几个层次，表皮最深层为基底层，向上依次为棘层、颗粒层、角质层，角质蛋白亦依生长层次逐渐合成。
人角质形成细胞是表皮中最重要的细胞之一，它可以反映表皮的健康状态，所以也有大量的研究人员将它应用于化妆品原料的研究与应用，例如王刚等通过实验证实阿魏酸是通过影响hkc下游炎症因子如tnf-α和il-8分泌，从而参与调节免疫反应的信号传导机制，达到对hkc的保护作用。
参考资料：
[1] 郭立群. 化妆品功效评价(ⅶ)-细胞生物学在化妆品功效评价中的应用. 日用化学工业. 2018.
[2] 马宇晨. 用于化妆品功效评价的皮肤细胞类型、特点及应用概况. 日用化学工业. 2021.
[3] 关英杰. 皮肤细胞培养技术在化妆品功效研究中的应用. 日用化学工业. 2002.
[4] 王茵. 天然虾青素的抗疲劳及抗氧化作用研究. 西南大学学报（自然科学版）. 2015.
[5] 马佳. 壬二酸对人黑素细胞和鼠黑素瘤b16细胞黑素合成功能的影响. 安徽医科大学学报. 2006.
[6] 郑雯. 白藜芦醇对uvb照射的人皮肤成纤维细胞mmp-1水平及细胞凋亡的影响. 中国皮肤性病学杂志. 2012
[7] 王刚. 阿魏酸对人角质形成细胞的保护作用. 医药导报. 2011.
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