北京白癜风最好医院 http://www.victroncapital.com/m/日前,来自中国科学院动物研究所及中国科学院北京基因组研究所的专家们在《DevelopmentalCell》上发表题为“ASingle-CellTranscriptomicAtlasOfHumanSkinAging”的研究成果[1]。通过系统地绘制人类皮肤老化的高通量单细胞转录图谱,发现了随着增龄伴随的生长控制转录因子(HES1或KLF6)的特异性表达下调是人类皮肤衰老的驱动因素。
在该项研究中,研究人员分别获取了年轻、中年和年老人眼睑皮肤样品。通过组织染色分析,发现了包括表皮厚度、真皮胶原密度的降低等一系列增龄性变化。
为进一步明确人皮肤衰老过程中的细胞和分子水平的改变,研究人员利用单细胞转录组学测序技术绘制了不同年龄段的多种皮肤细胞类型(包括表皮基底细胞、有棘细胞、颗粒细胞、黑色素细胞、真皮细胞等)的基因表达图谱。
人体皮肤衰老的单细胞转录组图谱研究
研究分析表明,富含表皮干细胞的表皮基底细胞具有较高的异质性并可被分为6个细胞亚群。此外,中年组与老年组的皮肤相较于年轻组具有更为相似的转录组特征,表明眼部皮肤在中年时期已经发生显著的衰老相关基因表达变化。
进一步的研究显示,相比于年轻个体,年老个体皮肤组织表现出慢性炎症反应的增加和上皮维持能力的降低。
衰老多组学数据库
由于眼睑皮肤每天都会处于光的照射下,久而久之会出现血管网络丧失和慢性皮肤炎症等光老化表现。
对光老化相关途径的基因表达进一步分析,发现维持皮肤细胞动态平衡至关重要的DNA修复基因会随年龄增长而下调,与年龄增长相关的几种类型的皮肤细胞的DNA修复能力降低、DNA和蛋白质的氧化增加,且紫外线诱导的基因组突变也会出现积累。
皮肤衰老过程中不同细胞类型的转录特征变化
这些结果表明,在老年人的皮肤中会发生一系列以炎症反应,光损伤和上皮维持障碍为特征的细胞类型特异性的分子变化,并且可能导致其对与衰老相关的皮肤疾病的敏感性增加。
研究人员还发现,表皮基底细胞中的KLF6和真皮成纤维细胞中的HES1这两种生长控制转录因子的下调是引发皮肤衰老的驱动力。
在人原代表皮角化细胞和原代真皮成纤维细胞中分别敲低KLF6和HES1可加速细胞衰老,而在衰老的人原代真皮成纤维细胞中激活HES1则可延缓细胞衰老,提示了HES1可能具有干预皮肤衰老的活性。
此外,研究人员发现天然化合物槲皮素能够延缓人真皮成纤维细胞的衰老,为干预皮肤衰老提供了新策略。
总结:
细胞的衰老是驱动人体衰老的根本。随着年龄的增长,皮肤光老化表现的累积和慢性炎症的增加,将伴随其屏障和防御功能的降低以及皮肤衰老引起的相关疾病发病率的升高。
近年来干细胞对组织再生及修复的不断发展,为抗衰老提供了光明的前景。
干细胞抗衰老技术是利用自体干细胞或异体干细胞的分泌因子来替换或修复损伤,以及疾病或衰老造成组织受损的修复方法。
抗衰老机理
(1)分化作用:干细胞因其固有的分化成多种细胞类型的能力而成为再生医学的关键因素,从而为干预一系列退行性疾病和创伤性损伤提供了众多潜在的细胞疗方法。
(2)旁分泌作用:大量研究证实干细胞除了自身分化还可通过旁分泌作用分泌细胞因子,如超氧化物歧化酶(SOD)、血管内皮生长因子(VEGF)等,促进再生、修复组织损伤。
(3)促进胶原蛋白的合成:干细胞还参与刺激成纤维细胞胶原蛋白的合成以促进皮肤再生。一些人体内研究已经确定了干细胞能改善和增加衰老皮肤的厚度和密度及胶原纤维,减少皮肤皱纹。
(4)抗炎作用:研究证明促炎介质如白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子(TNF)和C-反应蛋白(CRP)等炎症标志物水平升高与慢性衰老疾病有直接关系。干细胞作为免疫调节剂的应用显示出巨大的前景,而回输MSCs间充质干细胞可以有效减少促炎反应。
参考文献:
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