聚乳酸由乳酸分子缩合而来,乳酸分子具有一个不对称的碳原子,因此聚乳酸根据其手性结构可进一步细分为聚左旋乳酸(PLLA)、聚 右 旋 乳 酸(PDLA)、聚 双/消 旋 乳 酸(PDLLA)等。当聚乳酸与生物环境接触时,其降解过程随即启动,主要通过水解途径进行,逐步转化为乳酸和/或进一步分解为二氧化碳和水。这些产物将在细胞内代谢或随尿液和呼吸排出体外。
乳酸进入成纤维细胞,通过提高成纤维细胞中TGFβ及其受体的水平,从而诱导Smad蛋白在细胞核内聚集并作为转录因子发挥转录调控作用。同时进行成纤维细胞募集刺激胶原蛋白生成;
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乳酸上调金属蛋白酶组织抑制因子1(TIMP1)的信号通路,降低胶原的分解速度,从而降低胶原蛋白降解,使胶原代谢的平衡倾向于胶原合成;
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乳酸可以激发脯氨酸羟化酶的活性,脯氨酸羟化酶是胶原维持三螺旋稳定结构的基础,是胶原合成的关键步骤。通过脯氨酸的羟基化作用在细胞内合成羟脯氨酸,可以为胶原合成提供关键原料,而羟脯氨酸原料的提供又为大量Ⅰ型和Ⅲ型胶原的再生提供了保障;
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聚乳酸注射至人体后,水解形成乳酸,乳酸可经三羧酸循环在细胞内氧化后进入线粒体,作为三羧酸循环底物通过氧化磷酸化的过程产生28个ATP,为胶原合成提供能量供应。
传统再生材料在面部填充过程中的作用机制依赖于机体对注射材料产生的异物反应,最终在植入材料周围形成由成纤维细胞及新生成的胶原累积而成的包裹。炎性刺激再生过程可以概括为:
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材料颗粒首先引发组织产生无临床症状的异物炎症反应(subclinical foreign body inflammatory response);
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而后致使微粒周围形成胶原纤维包绕(fibrousencapsulation);
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紧接着进入纤维组织增生阶段,最终在细胞外基质中生成I型胶原蛋白。
20世纪50年代,科学家们率先由LA(丙交酯)和GA(乙交酯)开环聚合分别制得了高分子量的PLA(聚乳酸)和PGA(聚乙醇酸),这类脂肪族聚酯因对热和水的敏感性,性状不稳定,长期以来未引起足够的重视。转折点出现在20世纪60年代,那时人们发现了聚乳酸的生物可降解特性,成为了聚乳酸被应用于生物医用材料中的开端。此后,以PLA和PLGA为代表的脂肪族聚酯作为外科的临时敷料及药用辅料得到了广泛且深入的研究和开发。
在2021年之前,中国未批准或上市任何基于PLA的真皮填充产品。2021年,圣博玛的聚左旋乳酸产品艾维岚和爱美客的左旋乳酸-乙二醇产品濡白天使先后获批,并迅速受到了社会的广泛关注。而2024年1月,吴中美学下属子公司达透医疗代理的聚双旋乳酸产品艾塑菲也成功获批。
在海外市场,也已有多款同类产品获批,其安全性、有效性及受欢迎程度也已经受了多年的市场检验。Sculptra®作为最早被FDA批准的聚乳酸面部填充剂之一,于2004年获得FDA批准用于治疗HIV患者可能出现的面部脂肪萎缩,此后于2009年再次被FDA批准用于改善面部皱纹,并且目前持续在全球和中国拓展新的适应症。
中国的聚乳酸类产品有望复制海外市场的高人气,通过聚乳酸良好的生物相容性和可降解性优势吸引终端消费者,推动市场需求。同时,随着越来越多企业布局此领域,未来也将会有更多产品获得批准上市。随着新产品的推出以及消费者对该类产品市场接受度的提高,预计基于PLA产品的市场渗透率在未来将会持续提高。