有很多化妆品成分具有优异的性能，但是却因为各种各样的原因而难以广泛应用，有的是因为颜色不太令人愉悦（例如茶叶提取物）、有的是气味不够宜人（例如硫磺），还有相当多的是因为过于娇嫩，太容易降解或变质，例如维生素C、许多肽类，让配方师感到真是既爱又恨。本文谈谈谷胱甘肽（Glutathione, GSH）。
一、谷胱甘肽的背景
谷胱甘肽是一种人体细胞内可以自己天然产生的、由三个氨基酸残基构成的短肽，分别是谷氨酸、胱氨酸和甘氨酸，结构式如下图。小麦胚芽中含有丰富的谷胱甘肽。
谷胱甘肽的化学结构式
谷胱甘肽主要功能基团是巯基 (-SH)，能被氧化成—S—S—键（二硫键），—S—S—键经还原又转化为巯基，这一性质对生物体的许多酶，尤其是蛋白转化相关的酶活性产生重大影响，因而具有广泛的生物活性和重要的生理意义。
我们已经知道，人体的生命活动中不停地进行氧化、还原反应，而氧化反应会产生自由基，自由基过多会损伤机体，也是导致老化的重要因素。为了清除过多的自由基，身体中有一套抗氧化网络，该网络由维生素C、维生素E、GSH、泛醌（Co. Q10）、硫辛酸、烟酰胺等组成。它们彼此之间的网络协同机制如下图所示。
低分子量抗氧化剂的相互作用
上图的解释是这样的：红色箭头表示（RO●→RO）氧化反应，清除氧自由基（RO●）；绿色箭头表示抗氧化剂再生反应。箭头连接的是直接发生的反应。
（1）在细胞膜的RO●自由基，被维生素E结合而淬灭，形成一种维生素E氧自由基，后者可以在细胞膜质接合处，被抗坏血酸（维生素C）的所淬灭（清除）。
（2）在细胞浆的RO●自由基，直接由抗坏血酸淬灭，产生脱氢抗坏血酸，然后可由谷胱甘肽（GSH）再次转变成抗坏血酸。α-硫辛酸和DHLA均可以直接淬灭氧自由基。同时DHLA本身是一个强还原剂，可以还原氧化型维生素C、维生素E和氧化型谷胱甘肽（GSSG）。
如果你觉得上面这段话过于拗口的话，我们可以总结为简单的两句话：维生素E清除自由基后，变成了氧化的维生素E，而维生素C可以让维生素E再生。再生后，维生素C变成了脱氢抗坏血酸，而GSH又可以让脱氢抗坏血酸变成维生素C，也就是维生素C也可以被GSH再生。
由此可见，假如GSH不够的话，就会影响维生素C的再生，维生素C的量不够的话，会影响维生素E的再生，维生素E不够的话，那细胞膜就要遭殃了——所谓一荣俱荣，一损俱损，就是这个意思。
GSH在体内抗氧化体系中具有至关重要的作用，而抗氧化又与多种过程有关，包括老化、黑色素合成、细胞损伤、炎症等，因此GSH具有广泛的生理作用也就不令人惊讶，正如其它多种抗氧化成分那样。
对于这样一专多能的选手，化妆品业界当然是极为欢迎的，因此也从各个方面对它进行了较为深入的研究。不过，其实GSH被研究得最多的大概是对肝脏的保护作用，倒还不是皮肤。去查询GSH与肝脏保护、肝解毒相关的研究，论文多到根本读不过来。此外是在心血管、肾脏疾病等多个领域的作用。
当然，我们关注的是皮肤，因此这里简要地介绍一下GSH与皮肤有关的研究。
二、谷胱甘肽对皮肤的作用
谷胱甘肽对皮肤和皮肤中的多种细胞有重要的影响。
Telorack等通过小鼠实验发现低浓度的GSH就足以维生角质形成细胞的生长和伤口的愈合。在缺乏维生素A的小鼠中（维生素A也是重要的抗氧化剂），GSH扮演了抗氧化的重要角色。小鼠皮肤中的GSH的水平越高，ROS（活性氧簇自由基）水平越低。
抗氧化和美白是相关的。菲律宾的一项开放性试验中，VI型和V型女性连续8周服用含有GSH的含片，两周后就能发现黑色素减少，也没有发现不良反应。
服用GSH含片的受试者非日光暴露部位皮肤中黑色素含量的变化（0-8周）
在泰国的一项双盲、随机对照实验，让受试者服用GSH（250mg/d）或GSSH（250 mg/d）或安慰剂，连续12周，测试皮肤黑色素指数、皱纹和其它生理学指标，发现GSH组和GSSG组都有黑色素减少、皱纹改善的趋势，而GSH组的皱纹改善效果更显著。两组试验组皮肤弹性也改善了。研究中没有发现严重的不良反应。（许多美白丸的主要成分之一就是GSH）
有一个非常有意思的研究是Chung B Y等做的，他们是用体外的细胞试验，发现细胞外的GSH本身并不抑制黑色素合成，但细胞外GSH单乙酯却能显著抑制黑色素合成。所以GSH也许是在体内先转化成单乙酯再发挥作用呢，还是直接发挥作用，或者是通过其它途径发挥美白作用，还有必要进一步确认，因为有其它研究发现GSH可以抑制黑素瘤细胞合成黑色素，该研究的结果也需要重复验证。不管怎样，GSH清除自由基的作用，以及细胞内GSH抑制黑色素合成的作用是确凿的。
GSH可能还与过敏有关。SirjeKaur等检查了过敏性接触性皮炎患者皮肤中铁的水平和各种形式的GSH的变化情况，发现氧化型GSH（即GSSG）升高了，这说明GSH可能因为要清除过敏中产生的自由基而减少了。无独有偶，中国研究者赵新玲等测试了GSH的体外抗过敏活性，发现GSH可以抗过敏，其作用包括抑制透明质酸酶和抑制迟发型过敏反应，在5mg/ml浓度下的作用可以与扑尔敏的效果相当，这提示GSH在过敏性皮肤问题中有应用的前景。
FaribaIraji等作了一项对比研究，用氨甲环酸（即凝血酸）+维生素C，加GSH或不加GSH，用美塑疗法（30针头的点阵式注射微针）注射至皮内1mm，分别治疗左、右脸的黄褐斑，每2周治疗一次，共计12周，评估两侧黄褐斑的改善状况，结果发现两侧黄褐斑都有显著改善，但是，加了GSH的改善效果比未加的更好，说明GSH对氨甲环酸（即凝血酸）和维生素C有加持作用。这部分可能是因为在黄褐斑的皮肤中，氧化应激增强（或者说自由基增多），而GSH具有强大的抗氧化能力，加上本身又是内源性物质，因此可以安全有效地帮助改善黄褐斑。
研究发现GSH竟然还有抗菌作用。在浓度为50mM时，pH<4.0，可以完全抑制从皮肤上分离得到的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、肺炎克伯雷氏菌及铜绿假单胞菌，而且体外实验发现，即使用浓度达160mM时，也不会对鼠来源的细胞产生毒性。
用UVA照射角质形成细胞和成纤维细胞，可以大幅度减少细胞中的GSH，这进一步说明UVA对衰老的作用不可忽略，GSH的补充可能有助于减轻UVA导致的老化，同时也再次提示我们：防晒是抗衰老的重要基础。
三、GSH的应用难题
GSH如此之好，但应用一直是个大问题。抛开那种含硫的特殊气味不谈，稳定性就足够让人头疼，因为作为一种肽，它天然是不稳定的，在水中极容易分解而失去效力，如何让它在生产、运输、存储期间保持有效性，是配方师们孜孜以求的目标。
Khan等把GSH先溶于油相中，然后再用非离子乳化剂，制备成水包油的纳米乳，经过90天稳定性测试，GSH可以保持稳定。江南大学杜歌采用明胶和阿拉伯胶作为壁材，将谷胱甘肽通过油包水乳状液的形式作为芯材进行包埋，制备谷胱甘肽微胶囊，干燥微胶囊产品水分含量低,易于储藏、流动性较好，在低湿条件下(相对湿度33%、58%)微胶囊储藏较为稳定，但相对湿度80%时，微胶囊的稳定性显著降低，因此这项技术可能更适合于制作口服的GSH产品，在化妆品还无法使用。
美国中央大药房采用低水份含量的环糊精包合技术以保持GSH的活性，制备成了一种首博尔谷胱甘肽亮肤凝胶，并且曾在空军总医院做过了临床验证，具有抑制色素沉着的效果。我在实验室中也对其进行了DPPH自由基的清除实验，确认具有高效的自由基清除能力（直接使用产品测试，添加量0.4%情况下，DPPH自由基清除率>90%），所测产品已经保存了差不多一年时间，因此可以确认的是这种环糊精包合技术可以良好地保持GSH的稳定性和活性。
首博尔谷胱甘肽亮肤凝胶
不过讲真，这款产品活性是保持了，效果也是有的，但是在感官美学上还是欠缺一些，特别是用在皮肤上的感觉相当粘，在高湿度环境下很久都是粘的；但在低湿度环境下，又容易干绷，因此使用后最好在外面再用一层霜。
四、未来展望
GSH应用的主要问题是稳定性。在水溶液中，几天时间GSH就损失殆尽，这个问题至今没有很好的解决方案，极大地限制了GSH在皮肤美容上的应用。目前市面上也不少声称含有GSH的护肤品，但如果没有使用相应的“保鲜”技术，或者只是象征性添加一点的话，其稳定性和作用恐怕是存疑的。未来很有可能需要借助新型制剂，例如包囊、冻干技术、干湿分离包装技术等来解决
另外，GSH也有特殊的含硫气味，可能不招有的人喜欢。未来也许可以通过加入一些修饰性基团，既能稳定巯基，也能避免过于浓重的气味。当然，要完全消除硫的气味不太可能，因为所有含硫的东西都有特殊的气味，从食物（如大蒜、萝卜）到含硫的有机化合物。
注射GSH用于全身美白近些年来在全世界各地都愈发流行。但这中间可能有一些问题，一是很多是非医疗机构在进行的，在卫生安全性上可能有漏洞；二是所注射的东西不一定只有GSH，还可能有其它物质，例如维生素类、葡萄籽提取物等，并不一定保证每种物质都是安全的；三是缺乏关于有效性、安全性、使用剂量等方面的研究及指导，总体上还是处于种无序的状态。2016年，Dadzie O E甚至为此在BMJ杂志上发表了一份警告，建议关注这些问题。同时，Sidharth Sonthalia等认为还缺乏高质量、大样本的研究数据，而且不同的研究的结果还不尽一致，需要进一步的验证。注射GSH的不良反应比较罕见，但也不是没有，总体来说在其注射使用的安全性上还需要进一步研究和关注。
在GSH口服制剂上，已经有了一些初步的临床研究证实有效果。虽然部分学者认为还缺乏大规模的临床研究，但从机理上看应该没有问题。说到这里我想起胶原蛋白，6年以前，很多人都激烈反对口服胶原蛋白，理由是“缺乏高质量的临床研究”。但回顾了有关细胞、动物和已有的临床实验，我认为效果应是可信的。果不其然，6年过去了，至少有五项随机、对照、双盲，甚至多中心的临床研究陆续发表，证实口服胶原蛋白可以改善皮肤。研究总是循序渐进的，不可能一夜之间就完成大规模临床研究，因此我觉得真想吃的话，并不一定要等到这种级别的研究完成。
总结：
- GSH是一种三肽，具有强的抗氧化作用，是体内抗氧化网络的核心成员之一，具有广泛的生理活性，因而可以用于抗衰老、美白、抗过敏、肝保护等。GSH应用于美塑疗法，联合使用比单用氨甲环酸+维生素C效果更佳。
- GSH的一大缺点是在水溶液中不稳定，需要采用特殊的制剂来解决，例如纳米乳或环糊精包合。未来可能需要借助干湿分离的包装技术、包囊技术、冻干技术、分子修饰等解决稳定性问题。这些问题预计近几年就能解决。
- 口服GSH美白已有初步的临床研究证据，目前还缺乏大规模临床实验证据。
- 注射GSH美白全球应用日趋增多。
祝大家美美的！